我们学习STM32时，要注意有多种烧录（编程）和调试方式，不同方式适用于不同场景。

而在当前嵌入式开发中，最主流、应用范围最广的调试接口主要有 3 种，分别覆盖 “全功能调试”“精简调试” 和 “辅助调试” 三大核心场景，几乎能满足从 32 位 MCU 到复杂处理器的大部分开发需求，具体如下：

一、接口类型

1. JTAG（IEEE 1149.1 标准）——“全功能通用调试接口”

• 核心定位：最经典的通用调试接口，支持 “调试 + 程序下载” 双功能，是跨架构（如 Cortex-M/R/A、FPGA、DSP、部分工业芯片）的 “万能接口”。
• 关键特点：
  • 引脚：通常需 4 根核心引脚（TCK 时钟、TMS 模式选择、TDI 数据输入、TDO 数据输出），部分场景加 TRST 复位引脚（共 5 根）；不包括供电的vcc和接地的gnd;包括就7条
  • 优势：支持 “多芯片级联调试”（如一块电路板上多个芯片通过 JTAG 链串联，用一个调试器同时调试），功能全面（断点、寄存器 / 内存查看、代码单步执行等）；
  • 不足：引脚数量相对多，对 PCB 布线时序要求稍高（高速场景下需控制阻抗）。
• 主流应用：32 位 MCU 复杂项目（如 STM32H7、NXP i.MX 系列）、FPGA 开发（如 Xilinx、Altera 芯片）、工业控制芯片调试 —— 只要芯片支持 JTAG，几乎能兼容所有主流 IDE（Keil、IAR、VS Code+GDB）。

2. SWD（Serial Wire Debug）——“精简高效调试接口”

• 核心定位：ARM 针对 Cortex-M 系列 MCU 推出的 “精简版调试接口”，是目前 32 位 MCU（尤其是中小规模项目）的绝对主流。
• 关键特点：
  • 引脚：仅需 2 根（SWCLK 时钟、SWDIO 双向数据），不包括供电的vcc和接地的gnd;包括就4跟；可复用芯片的 GPIO 引脚（部分开发板甚至省略专用调试座，直接从 GPIO 引出）；
  • 优势：引脚少（节省 PCB 空间和芯片引脚资源）、传输效率与 JTAG 相当、抗干扰性更强（双向单线数据传输，减少布线干扰）；
  • 不足：仅支持 “单芯片调试”（不支持级联），且主要适配 ARM Cortex-M 架构（少数其他架构芯片兼容）。
• 主流应用：STM32（如 F1/F4/L4 系列）、Nordic nRF52、TI MSP430（部分型号）等 32 位 MCU 的开发 —— 几乎所有针对 Cortex-M 的开发板（如 STM32 Nucleo、Arduino Portenta）都默认采用 SWD 接口，搭配 ST-Link、DAPLink 调试器即可快速使用。

3. UART（串口）——“低成本辅助调试接口”

• 核心定位：不算 “严格意义的调试接口”，但却是所有嵌入式开发中必备的 “辅助调试工具”，主打 “日志输出 + 简单程序下载”。
• 关键特点：
  • 引脚：最少 2 根（Tx 发送、Rx 接收），部分加 RTS/CTS 流控（共 4 根），硬件成本极低（用 USB 转 TTL 模块即可连接电脑）；
  • 优势：兼容性 100%（几乎所有嵌入式芯片都带 UART 外设），操作简单（通过 printf 类函数打印日志，排查程序运行流程），部分芯片支持通过 UART 烧录程序（配合芯片内置 bootloader）；
  • 不足：不支持 “在线调试”（不能设断点、看寄存器），仅能做 “数据透传”，传输速率较低（常见 115200bps~2Mbps）。
• 主流应用：所有场景的 “辅助排查”—— 比如嵌入式 Linux 的串口控制台（查看系统启动日志）、MCU 项目的功能逻辑验证（打印变量值、函数执行状态）、量产设备的故障排查（通过串口输出错误码）。

二、烧录工具

接下来我将分步介绍常见的调试，烧录工具，包括 ​ST-LINK（SWD/JTAG）、串口（UART）、USB DFU、J-Link 等，并分析它们的优缺点及适用场景。

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​1. ST-LINK（SWD / JTAG）​

​1.1 基本介绍

ST-LINK 是 ST 官方推出的调试/烧录工具，支持 ​SWD（Serial Wire Debug）​ 和 ​JTAG 两种接口，适用于开发和调试。

​1.2 连接方式

​SWD（推荐）​

• ​仅需 2 根信号线 + GND：
  • SWDIO → PA13（STM32）
  • SWCLK → PA14（STM32）
  • GND → GND（必须连接）
  • 3.3V → 3.3V（可选，建议目标板独立供电）

​JTAG

• ​需要 5 根信号线：
  • TMS → PA13
  • TCK → PA14
  • TDI → PA15
  • TDO → PB3
  • nTRST → PB4（可选）
  • GND → GND
  • 3.3V → 3.3V（可选）

​1.3 适用场景

• ​开发阶段​（需要调试）
• ​Keil、STM32CubeIDE、IAR 等 IDE 调试
• ​快速烧录，支持断点调试

​1.4 优缺点

​优点	​缺点
支持调试（单步执行、断点）	需要专用调试器
烧录速度快	占用部分 GPIO（PA13/PA14）
适用于所有 STM32 型号

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​2. 串口（UART）烧录

​2.1 基本介绍

通过 ​USART（串口）​ 烧录程序，需进入 ​Bootloader 模式，适用于无调试器的情况。

​2.2 连接方式

• ​USB-TTL 转接器（如 CH340、CP2102）​：
  • TX → PA10（STM32 RX）
  • RX → PA9（STM32 TX）
  • GND → GND
• ​Boot 引脚设置：
  • BOOT0 = 1（接 3.3V）
  • BOOT1 = 0（接 GND）
  • ​复位芯片​（进入 Bootloader）

​2.3 适用场景

• ​量产烧录
• ​无调试需求
• ​低成本方案

​2.4 优缺点

​优点	​缺点
无需专用调试器	无法调试
仅需 USB-TTL 模块	需手动切换 Boot 引脚
适用于所有 STM32	烧录速度较慢

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​3. USB DFU（Device Firmware Upgrade）​

​3.1 基本介绍

通过 ​USB 接口 直接烧录程序，适用于无串口或调试器的情况。

​3.2 连接方式

• ​USB 数据线​（D+、D-）：
  • PA11（DM）→ USB D-
  • PA12（DP）→ USB D+
• ​Boot 引脚设置：
  • BOOT0 = 1（接 3.3V）
  • BOOT1 = 0（接 GND）
  • ​复位芯片​（进入 DFU 模式）

​3.3 适用场景

• ​无串口/USB-TTL 时
• ​STM32 带 USB 接口的型号（如 F103、F407）​

​3.4 优缺点

​优点	​缺点
无需额外硬件	需 USB 驱动（如 STM32 DFU）
适用于 USB 设备	部分芯片不支持

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​4. J-Link（SWD / JTAG）​

​4.1 基本介绍

J-Link 是 ​SEGGER 推出的专业调试器，支持 ​SWD / JTAG，适用于高级调试。

​4.2 连接方式

• ​SWD（推荐）​：
  • SWDIO → PA13
  • SWCLK → PA14
  • GND → GND
• ​JTAG：
  • TMS → PA13
  • TCK → PA14
  • TDI → PA15
  • TDO → PB3
  • nTRST → PB4（可选）

​4.3 适用场景

• ​专业开发（RTOS、复杂调试）​
• ​Keil、IAR、Embedded Studio 等 IDE

​4.4 优缺点

​优点	​缺点
支持高级调试	价格较贵
速度快，稳定性高	占用部分 GPIO

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​5. 其他烧录方式

​5.1 ISP（In-System Programming）​

• 通过 ​SPI / I2C 烧录（较少使用）
• 适用于特定场景（如 OTA 升级）

​5.2 离线烧录器

• ​ST-LINK 脱机版、J-Flash
• 适用于 ​量产烧录

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​6. 如何选择合适的烧录方式？

​方式	​适用场景	​是否需要调试	​硬件需求
​ST-LINK（SWD）​	开发调试	✔️	ST-LINK
​串口（UART）​	量产/简单烧录	❌	USB-TTL
​USB DFU	USB 设备升级	❌	USB 线
​J-Link	专业开发	✔️	J-Link
​ISP（SPI/I2C）​	特殊应用	❌	适配器

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​7. 总结

1. ​开发调试 → ​ST-LINK（SWD）​ 或 ​J-Link
2. ​量产/简单烧录 → ​串口（UART）​
3. ​USB 设备升级 → ​USB DFU
4. ​专业调试 → ​J-Link

按照我一直以来的推荐是：​

• ​初学者 → ​ST-LINK + SWD
• ​低成本方案 → ​串口（UART）​
• ​高级开发 → ​J-Link

希望本文能帮助你选择合适的 STM32 烧录方式！🚀

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