mcu-debug-mcp
Embedded debug MCP: serial, flash verify, fault decode, 45-pattern log analyzer, driver library
Installation
Ajoutez ceci à la configuration MCP de votre client (Claude Desktop : claude_desktop_config.json ; Cursor : .cursor/mcp.json ; VS Code et les autres utilisent la même forme « mcpServers »).
mcu-debug-mcpclaude mcp add mcu-debug-mcp -e 'MCU_DEBUG_MCP_MODE=<MCU_DEBUG_MCP_MODE>' -e 'MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY=<MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY>' -- uvx mcu-debug-mcp==0.1.1
{
"mcpServers": {
"mcu-debug-mcp": {
"command": "uvx",
"args": [
"mcu-debug-mcp==0.1.1"
],
"env": {
"MCU_DEBUG_MCP_MODE": "<MCU_DEBUG_MCP_MODE>",
"MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY": "<MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY>"
}
}
}
}
Variables d'environnement
MCU_DEBUG_MCP_MODEIsolation mode: readonly (default) or write. Controls whether serial write/flash operations are allowedMCU_DEBUG_MCP_PORT_DENYComma-separated port denylist (e.g. COM6,COM28); supports * wildcard; DENY overrides ALLOW
Documentation
Tirée du README du projet sur GitHub, actualisée chaque semaine. Les liens ouvrent GitHub.
Sommaire
mcu-debug-mcp · 嵌入式调试 MCP(领域级)
让 AI"看到并看懂"你手上的板子:串口读写 + 故障模式库(45 条规则)+ 烧录失败模式直译 + Modbus 帧解析 + 编译报错解析 + 引脚冲突检测(三引擎)+ 板级知识库 + 波特率自动探测 + AT 序列回归 + 双口对录 + 会话持久化 + RTT 通道 + 烧录桥接 + 寄存器位域解码 + 调试器探测 + 预验证驱动模板库(9 款)+ 器件选型库(按接口/地址/时序要求) + 外设 API 用法层(初始化顺序硬要求) + 错误码统一查询(6 张表·带出处) + 报文解析(自定义二进制帧 / NMEA-GPS) + 工程结构与工具链探测 + 会话日志治理与交付报告。共 59 个工具 + 16 个 MCP resources + 6 个 prompts(8 静态 resources + 8 模板 resources)。
和"直接问 AI"的本质区别:AI 不再听你转述"传感器好像不太对",而是亲自读到串口里的真实字节——AT 指令返回了什么、数据是全 0 还是乱码、程序是不是在反复重启、Keil 为什么烧不进去——然后按出厂预置的故障模式库给出诊断和排查步骤。引脚分配前用数据手册级映射表核对(能抓 AI 幻觉接线)。驱动代码来自验证过的模板库(纯函数 PC 可测 + Python 交叉验证),不是 AI 现编的。
安全与隔离:默认不碰硬件
这个 MCP 的工具会真的打开串口、写字节、烧 flash。开发机上常年挂着正在使用的设备 (UART 桥、调试器 CDC 口、正在跑的调试会话),一次误调用就能打断它们。所以默认档位是只读:
| 项 | 默认 | 说明 |
|---|---|---|
| 隔离档位 | readonly | 读/枚举允许;写串口、AT、波特率扫描、双口对录、烧录一律拒绝,并在拒绝信息里写清「为什么拒 + 什么风险 + 怎么放开」 |
| 端口名单 | 未设置 | MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY=COM6,COM28 把你在用的口锁死(支持 * 通配,DENY 优先于 ALLOW) |
| 不可逆操作 | 双闸门 | 烧录要 dry_run=False 且 confirm=True 才会写 flash;只给预览 |
| 测试隔离 | 强制 | 测试进程锁 readonly + 端口全禁 + 真实串口构造被替换;跑测试不会碰你的设备 |
MCU_DEBUG_MCP_MODE=write # 放开写权限(做真机操作时)
MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY=COM6,COM28 # 把在用的口锁死(即使放开了写权限也打不开)
MCU_DEBUG_MCP_NO_TOUCH_DTR=1 # 打开端口时不翻转 DTR/RTS,尽量不触发开发板自动复位
完整的风险矩阵(每个操作会做什么、需要什么才能执行、哪些操作没纳入闸门及原因)见
SECURITY.md。随时可用 env_status 查当前档位、名单与「因此被禁用了哪些操作」。
与同类工具的差异(2026-09 竞品调研结论)
同类串口 MCP(qarnet/serial-mcp、mcp-serial、uart-mcp 等)只做「串口通道」;本项目的差异化在知识层:
| 能力 | 串口通道类 MCP | 本项目 |
|---|---|---|
| 串口读写 | ✅(普遍更全) | ✅ expect 模式等待响应 |
| 日志分析 | ❌ 把原始日志丢给 LLM 现看 | ✅ 45 条模式库(30 内置 + 15 外置),规则出厂预置+带排查步骤 |
| 烧录失败诊断 | ❌ | ✅ ST-Link 连接失败/Keil 找不到算法/esptool 进不了下载模式/RDP 读保护…8 条规则族 |
| 错误码查询 | ❌ | ✅ error_code_lookup:ESP-IDF esp_err_t / ESP-AT 通用响应 / CWJAP / CME / PubSubClient rc / Modbus 异常码,共 6 张表 51 条,每条带出处;未收录明说查不到 |
| 编译/链接报错解析 | ❌ | ✅ gcc / Keil / armcc / MSVC 四种风格 |
| 引脚冲突检测 | ❌ | ✅ pin_check 三引擎:F1 固定复用 / F4 AF 表 / ESP32 io_mux 硬约束,可交叉板载外设 |
| 板级知识库 | ❌ | ✅ board_get:板载外设占用+坑清单按翻车率排序+供电说明(蓝药丸/黑药丸已收录) |
| 会话持久化 | ❌ | ✅ 串口会话自动落盘 logs/,隔多少轮对话都能 sessions_list + sessions_get 回看现场 |
| 波特率自动探测 | ❌ | ✅ baudrate_autodetect 逐档评分排序(支持离线日志样本评分) |
| AT 批量回归 | ❌ | ✅ at_sequence 逐条断言 PASS/FAIL + serial_pair_record 双口对录时间线 |
| 预验证驱动库 | ❌ | ✅ 9 款,纯函数分离+交叉验证+坑清单+答辩加分点 |
| 寄存器位域解码 | embedded-mcp 有 | ✅ 支持手工 fields + CMSIS-SVD 文件 |
| RTT 通道 | ❌ | ✅ rtt_read(pyocd 桥接,实验性) |
| 知识库质量保障 | ❌ | ✅ validate_knowledge.py 机械核验(引脚数/唯一性/复用唯一/正则可编译),CI 可挂 |
| 知识库可扩展 | ❌ | ✅ 故障模式/错误码表/引脚映射/板级知识全部 JSON 外置,社区可贡献(逐条标 source) |
工具清单(59 个)
| 工具 | 功能 | 依赖 |
|---|---|---|
| serial_list | 枚举串口,识别 CH340/CP2102/FT232 并给驱动建议 | pyserial |
| serial_open / serial_close | 打开/关闭串口(返回句柄;会话日志自动落盘,落点见 env_status) | pyserial |
| serial_read | 读数据(expect 正则命中即返回 + idle_ms 静默超时 + 总超时),文本+HEX 双视图 | pyserial |
| serial_send | 发指令(AT 自动加 \r\n;支持 HEX;expect 等响应),自动读回 | pyserial |
| serial_session_log | 取全量会话日志 | pyserial |
| sessions_list | 列出已落盘会话日志(新→旧),隔轮次可回看 | 无 |
| sessions_get | 回看指定会话日志内容(默认尾部 200 行),可喂 analyze_log | 无 |
| logs_prune | 会话日志保留策略与清理入口(默认 dry-run 只列不删;真删需 write 档 + confirm=True) | 无 |
| baudrate_autodetect | 波特率自动探测:逐档采样评分排序给推荐(log_text 可离线评分) | pyserial |
| at_sequence | AT 指令序列批量回归:逐条正则断言 PASS/FAIL/TIMEOUT + 回显尾 | pyserial |
| serial_pair_record | 双口对录:两串口时间线交错录制(RS485 主从/双机对话),文本+HEX | pyserial |
| analyze_log | 45 条故障模式分析(见下),每条给人话诊断+排查步骤 | 无 |
| modbus_crc | Modbus RTU CRC16 计算/校验(RS485 毕设) | 无 |
| modbus_parse | Modbus RTU 帧解析:拆寄存器值/线圈,异常响应直译异常码 01-06 | 无 |
| error_code_lookup | 错误码统一查询(esp_idf / at_common / cwjap / cme / modbus_exception / mqtt_rc):释义+排查方向+出处;未收录明说查不到、不猜 | 无 |
| pin_check | 引脚冲突检测(三引擎):幻觉接线/同功能双占/SWD 挪用/remap 档/ESP32 硬约束/板载外设交叉 | 无 |
| pinmap_list / pinmap_get | 引脚知识库浏览(列表 / JSON 原文) | 无 |
| board_list / board_get | 板级知识库:板载外设+坑清单+供电说明(bluepill / blackpill_f411 / esp32_devkitc32) | 无 |
| probe_list | 探测调试器与目标芯片 | pyocd(可选) |
| rtt_read | RTT 通道读日志(⚠ 实验性,固件需含 SEGGER RTT 控制块) | pyocd(可选) |
| flash_tool_detect | 检测本机烧录工具 | 无 |
| flash_firmware | 烧录固件,桥接 STM32_Programmer_CLI/esptool/st-flash/pyocd,默认 dry-run;烧完自动复位 | 各工具(可选) |
| driver_list / driver_get | 预验证驱动模板库(9 款,含接线表+验证记录) | 无 |
| driver_wiring | 驱动接线知识库:接线表+头号坑+日志解读+答辩加分点 | 无 |
| component_list / component_get | 器件选型库:按接口(i2c / uart / timer_pwm / gpio_timing)列器件,带 7 位地址、微秒时序要求、头号坑、出厂验证记录;数据全部派生自预验证驱动库的 meta.json 与 *_port.h,零凭记忆条目 | 无 |
| peripheral_api_list / peripheral_api_get | 外设 API 用法层:每个驱动要占哪些外设(I2C1 / TIM1 / UART2…)+ 初始化顺序硬要求(取自适配层注释原句,如「工程里先完成 HAL_I2C_MspInit 与 hi2c1 初始化」) | 无 |
| decode_register | 寄存器值按位域拆解 | 无 |
| decode_register_svd | 按 CMSIS-SVD 文件解码位域(含枚举提示) | 无 |
| decode_fault | Cortex-M 故障寄存器解码(CFSR/HFSR/BFAR/MMFAR):20 位逐条给人话成因+排查;三类陷阱在输出里强制拦截(见下) | 无 |
| parse_map | .map 解析(GNU ld / Keil / IAR):段占用 + 最大符号 + 栈深线索;认不出格式就说认不出,不猜;主机 map 会报警 | 无 |
| symbol_lookup | 地址→符号反查:给出函数名+偏移;越界/落在空隙/野指针拒绝硬套函数名 | 无 |
| stack_unwind | 栈回溯:硬件 8 字栈帧还原调用链 + EXC_RETURN 判栈类型(MSP/PSP、标准/扩展帧)+ 跑飞识别 | 无 |
| env_status | 环境自检:依赖 / 串口(含 VID:PID 识别与 Unix 权限)/ 烧录器 / 知识库根与条目数 / 版本,一次问清;探不到的会明说为什么探不到 | 无 |
| ecosystem_list / ecosystem_get | 生态/框架识别知识库(Zephyr / RT-Thread / PlatformIO / Keil / IAR / Rust defmt):识别特征 + 构建产物 + 日志签名 + 各自的坑,条目级带出处 | 无 |
| project_detect | 工程结构识别:按标志文件/后缀认生态(platformio.ini / *.uvprojx / prj.conf / Cargo.toml…),只探一层(避免 vendor/ 误判);认不出明说该看什么 | 无 |
| toolchain_status | 工具链探测:编译器 / GDB / SDK 逐个探版本;「未发现」不等于环境坏了——会说明 IDE 自带工具不一定暴露到命令行 | 无 |
| report_session | 交付物生成:会话日志 → Markdown 报告(故障分析 + 原始日志附后);目标已存在不默认覆盖 | 无 |
| nmea_parse | NMEA 0183 解析(GPS/北斗):GGA/RMC/GSA/GSV/VTG/GLL 逐句给人话(经纬度度分+十进制/定位质量/星数/HDOP/速度);每句验 XOR,不过的明说不可信;非 NMEA 行单独点名跳过 | 无 |
| frame_parse | 通用二进制帧解析:帧头 + 长度字段切帧,支持 sum8 / CRC16-Modbus;校验字节不计入长度字段(Modbus 就靠这条);切不动/截断/垃圾字节逐条报出,绝不静默丢 | 无 |
| chip_info | 芯片身份与存储信息:型号 / Device ID / 修订 / 内核类型 / Flash 容量 / 96 位 UID / 选项字节(读保护、TZEN、写保护组);默认 hotplug 档不复位不停内核,要 UID 得显式 mode="full"(会复位目标,受隔离层管辖) | STM32_Programmer_CLI |
| reset_reason | 复位原因 + 内核运行状态:RCC_RSR 逐位直译(引脚/欠压/软件/看门狗/低功耗)并给可执行建议;讲清标志是「累积」的——多个位同时为 1 ≠ 一次同时发生;clear_flags+confirm 支持「清 → 复现 → 再读」定位这一次 | STM32_Programmer_CLI |
| flash_verify | 烧录后逐字节校验:把文件与芯片上实际内容比对,报出首个不一致的偏移 + 绝对地址 + 前后 8 字节上下文;支持 .bin / .hex / .elf(ELF 按段表偏移取值);只读走 hotplug | STM32_Programmer_CLI |
| timing_analysis | 时序/数据率分析:丢帧(序号跳号)、卡顿(间隔离群)、节拍漂移(累计变化量 vs 实际离散度);窗口不足一个时间戳刻度时明说不给指标,不编数据率 | 无 |
| stream_capture | 长时录测:串口持续采集,按到达时刻逐行打时间戳落盘(无时间戳 = 时序信息永久丢失);产物可直接喂 timing_analysis(path=...);重名不覆盖旧现场 | pyserial |
| bridge_probe | 桥自检:确认那块跑桥固件的 MCU 活着、认 MCUDBG/1 协议、支持哪些总线——纯握手不碰总线;绝不自动扫口找桥(实测过往别人正在跑的固件里灌探测字节的后果) | pyserial |
| i2c_scan | I2C 总线扫描:逐地址 ACK 探测,给出 7 位地址 + 读/写地址 + 可能的器件提示(最小表,逐条来自器件数据手册,只提示不判定);扫不到时给 5 步排查清单(上电/接反/上拉/复用器/共地) | 桥固件 + pyserial |
| i2c_read_reg | I2C 读寄存器("这颗 IMU 活着吗"第一动作);读回全 0 / 全 0xFF 分别给不同的成因清单,不代用户判"器件坏了" | 桥固件 + pyserial |
| i2c_write_reg | I2C 写寄存器,可选 verify=True 回读比对(默认关:只写寄存器回读必然不一致,默认开会造成假 FAIL);7 位地址校验拦下 8 位写地址 | 桥固件 + pyserial |
| spi_scan | SPI 扫描:逐 CS 读 JEDEC ID(0x9F),解厂商/容量;明说 SPI 没有地址概念,扫不到传感器/ADC 属正常;空槽(全 0/全 1)如实区分"读回全 0"和"MISO 悬空" | 桥固件 + pyserial |
| spi_read_reg | SPI 按命令字读 N 字节(0x9F 读 JEDEC / 传感器 WHO_AM_I 都通用) | 桥固件 + pyserial |
| onewire_scan | 1-Wire 搜索 ROM(AN187 算法 + CRC8 校验):列出 ROM 码并解家族码(DS18B20 等);搜不到先怀疑数据线缺 4.7k 上拉 | 桥固件 + pyserial |
| rs485_send | RS485 发送(桥负责 DE 时序);输出里强制写明"只证明发得出去,不证明对端收到"——不当成链路已通的证据 | 桥固件 + pyserial |
总线工具需要一块跑 MCUDBG/1 桥固件的 MCU 当执行端:固件源码在
tools/bridge_fw/(NUCLEO-H563ZI 现成,附"编译 → 烧录 → 真机验证 → 自动恢复原固件"一条龙脚本)。 为什么不自动扫串口找桥、为什么 SP-Link bridge 和 FT2232H 走不通,见core.py总线工具区块头注释。 |
MCP resources(16 个:8 静态 + 8 模板)
知识库只读浏览,AI 可主动引用——每类知识都是「清单 + 明细」两段:清单看有哪些,明细读原文(条目级 source 出处一并可见)。
| 知识库 | 清单 | 明细 |
|---|---|---|
| 预验证驱动 | mcu://drivers | mcu://driver/{name} · mcu://wiring/{name}(接线) |
| 器件选型库 | mcu://components | mcu://component/{name}(选型详情+接线坑) |
| 外设 API 用法 | mcu://peripheralapis | (取自各驱动 *_port.h,随驱动走,无独立明细资源) |
| 引脚复用映射 | mcu://pinmaps | mcu://pinmap/{mcu}(pinmap JSON 原文) |
| 板级知识 | mcu://boards | mcu://board/{name} |
| 错误码直译表 | mcu://errcodes | mcu://errcode/{table}(整表 JSON 原文) |
| 故障位域表 | mcu://faultbits | mcu://faultbits/{arch}(如 cortex_m,两种写法都认) |
| 生态/框架识别 | mcu://ecosystems | mcu://ecosystem/{name}(如 keil、rtthread,显示名模糊匹配) |
pin_check 三引擎
| engine | 适用 | 检查逻辑 |
|---|---|---|
| fixed_mux | F1 系列(stm32f103c8t6) | 固定复用表:功能默认档全局唯一,remap 档提示,SWD 挪用警告 |
| af_table | F4 系列(stm32f411ceu6) | AF 复用表:一功能可映射多脚,按表核对 |
| io_mux | ESP32 系列(esp32dev) | GPIO Matrix 任意路由,查硬约束:flash 保留脚(GPIO6-11,必砖级)/ 仅输入脚(GPIO34-39)/ strapping 脚(0/2/5/12/15) |
可带 board 参数交叉检查板载外设占用(如 pin_check("stm32f103c8t6", {...}, board="bluepill")——PC13 被板载 LED 占用会警告)。
analyze_log 覆盖的模式(45 条)
内置 30 条:
总线/传感器层(13):MOJIBAKE 乱码→波特率 · AT_ERROR · AT_NO_RESP · BOOT_LOOP · HARDFAULT+CFSR 位级解读 · SENSOR_ZERO 全 0 · SENSOR_FF 全 FF · DS18B20_85 恒 85°C · DHT_TIMEOUT · NEG_INVALID 错误码负值 · I2C_NACK · I2C_SCAN_EMPTY 扫描零设备 · ADC_SATURATED 恒满量程
ESP 生态(5):ESP_PANIC Guru Meditation · ESP_BROWNOUT 掉电 · ESP_WDT 看门狗 · ESP_FLASH_CORRUPT 镜像损坏 · CWJAP_ERR 连 WiFi 错误码 1-4
AT/网络协议(4):AT_CME_ERROR(3GPP 码表)· NET_LINK WiFi 断链 · MQTT_FAIL(PubSubClient rc 码表)· HTTP_ERR 4xx/5xx/curl
RTOS/系统层(4):RTOS_ASSERT 断言 · RTOS_STACK_OVF 栈溢出 · HAL_ASSERT STM32 HAL 参数断言 · UART_FRAMING 帧错误/溢出
开发期报错(3):COMPILE_UNDEF 链接未定义符号 · COMPILE_SYNTAX 编译错误(gcc/Keil/armcc/MSVC)· SD_INIT_FAIL
外置 15 条(knowledge/fault_patterns.json,社区可贡献):
- 烧录失败族(8):STLINK_CONNECT_FAIL · KEIL_NO_ALGO 找不到 Flash 算法 · KEIL_FLASH_DL_FAIL 下载失败 · OPENOCD_TARGET_FAIL · ESPTOOL_FAIL 进不了下载模式 · PYOCD_PROBE_FAIL · FLASH_READOUT_PROTECT 读保护激活 · SWD_COMM_FAIL 调试中失联
- 总线/网络族(6,v4 新增):CAN_BUS_OFF(bus-off/error passive,终端电阻 60Ω/ACK 原理)· WIFI_RECONNECT_STORM(断连 ≥3 次计数门槛,供电头号原因)· BLE_CONN_LOST(连接参数/MTU/断开原因码 0x08/0x13)· JLINK_FAIL(克隆许可/DLL 冲突)· DNS_FAIL(DNS 配置/内网域名)· USB_ENUM_FAIL(DP 1.5kΩ 上拉/48MHz 晶振/R10)
串口报错贴进 analyze_log 一样能分析——编译报错、烧录失败日志直接粘进来就行。
预验证驱动库(9 款)
dht11(温湿度)· hcsr04(超声波)· ds18b20(单总线温度,CRC8+补码换算)· mpu6050(六轴,量程换算+静止自检)· esp8266at(AT 响应解析库,IPD 帧+错误码)· ssd1306(OLED,帧缓冲+页寻址)· servo_sg90(舵机,角度→脉宽→定时器 CCR)· stepper_28byj48(步进电机,精确减速比 63.684:1)· hc05(蓝牙 AT 助手,响应分类+命令生成)
每个驱动:纯函数与总线时序分离(PC 可测)· wiring.md(接线表+头号坑清单按翻车率排序+答辩加分点)· meta.json 如实标注验证状态。
会话持久化("记得住")
serial_open 自动在 logs/ 落盘会话日志(端口/波特率/时间戳元信息 + 全部收发内容),读写时实时追加。调试被中断、换会话、隔几天之后:sessions_list 列出历史会话 → sessions_get 回看现场 → 整段喂 analyze_log。只读文件系统下静默降级,不影响主流程。
安装
# 方式一:PyPI / pip(发布形态,src 正规包——不污染 site-packages 顶层)
pip install mcu-debug-mcp # 核心(MCP 框架)
pip install "mcu-debug-mcp[all]" # + pyserial(串口)+ pyocd(调试器/RTT)
# 方式二:从源码目录安装
pip install .[all]
# 方式三:开发模式(改代码即时生效;测试/审计直接从 src/ 导入)
pip install -e .[all]
# 装完后用 console script 起服务(等价于 python -m mcu_debug_mcp.server)
mcu-debug-mcp
客户端配置
一键安装(Claude Code / Claude Desktop / Cursor)
# Claude Code
pip install "mcu-debug-mcp[all]"
claude mcp add mcu-debug-mcp -- python -m mcu_debug_mcp.server
Claude Desktop(claude_desktop_config.json)/ Cursor(mcp.json):
{
"mcpServers": {
"mcu-debug-mcp": {
"command": "python",
"args": ["-m", "mcu_debug_mcp.server"],
"env": { "MCU_DEBUG_MCP_MODE": "readonly" }
}
}
}
默认
readonly档:读/枚举可用,写串口、烧录等硬件操作被拒并说明如何放开。 调试需要真机写入时再加"MCU_DEBUG_MCP_MODE": "write"+MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY锁住在用的口(见上文安全表)。
WorkBuddy(三步上手)
第 1 步:装包(本机需有 Python 3.10+;没有就让 WorkBuddy 代装,见下方提示词)
pip install "mcu-debug-mcp[all]"
第 2 步:配连接器(连接器 → 自定义连接器 → 配置 MCP → 粘贴 → 保存):
{
"mcpServers": {
"mcu-debug-mcp": {
"command": "python",
"args": ["-m", "mcu_debug_mcp.server"]
}
}
}
若
python不在 PATH,把command换成 python.exe 全路径; 或改用 console script:"command": "mcu-debug-mcp.exe"的全路径 (pip --user 安装在%APPDATA%\Python\Python312\Scripts\,全局安装在 Python 目录的Scripts\)。
第 3 步:Trust 信任(连接器列表点「信任」启用)→ 新开任务说"列出 mcu-debug-mcp 下的所有工具"验证。
让 WorkBuddy 代装(复制这段发给 WorkBuddy 即可)
帮我安装 mcu-debug-mcp:执行 pip install "mcu-debug-mcp[all]",
装好后把 {"mcpServers": {"mcu-debug-mcp": {"command": "python",
"args": ["-m", "mcu_debug_mcp.server"]}}} 写入 MCP 配置并告诉我如何 Trust 启用。
其他客户端
Claude Desktop / Cursor / Windsurf 同格式(python -m mcu_debug_mcp.server)。
Cline 安装参考本 README(llms-install 兼容)。
验证状态(2026-10-13 复验,v4.5.5)
| 模块 | 验证方式 | 状态 |
|---|---|---|
| analyzer 异常模式库(30 内置 + 15 外置) | tests/test_analyzer.py:99 项断言(正例命中+计数门槛+不误报+永不抛异常) | ✅ 本机实测通过 |
| 驱动纯函数算法(9 款驱动全量) | tests/test_driver_logic_py.py:49 项断言(与 C 实现同源对拍) | ✅ 本机实测通过 |
| 9 款 C 驱动编译 + 逻辑测试 | tests/run_c_tests.py(gcc 16.2.0 mingw64):107 checks, 0 failed,9 款全部 -Wall -Wextra 零警告 | ✅ 本机实测通过 |
| 串口读写 + expect/idle_ms(loop:// 回环) | tests/test_serial_tools.py TestSerialLoop:全过 0 skip(Python 3.12 + pyserial 3.5) | ✅ 本机实测通过 |
| modbus/pin_check 三引擎/boards/sessions/RTT 降级 | tests/test_serial_tools.py | ✅ 本机实测通过 |
| 知识库数据核验 | tests/validate_knowledge.py(引脚数/唯一性/fixed_mux 功能全局唯一/SWD 一致性/onboard pin 字段/正则可编译/条目级 source 强制) | ✅ 0 错误(曾抓出 3 处 F103 录入错误) |
| 知识库条目级溯源 | 15 个知识文件 250 条数据全部带条目级 source;校验器强制(注入缺 source 必报错),并有测试保证注入后文件逐字复原(防止测试改写手写排版) | ✅ 本机实测通过 |
| server.py MCP 注册层(59 工具 + 16 resources + 6 prompts) | 真 MCP 客户端 stdio 握手实测:list_tools()=59 · 静态 resources=8 · 模板 resources=8 | ✅ 本机实测通过 |
| MCP 协议层 + 资源层真机 | 16 个资源全部 read_resource 可读(8 个模板资源 driver/wiring/component/pinmap/board/ecosystem/errcode/faultbits 逐项实测,9 款驱动逐个读);查不存在的名字一律友好拒绝并列出可选项、不抛异常;tests/test_mcp_resources.py 17 条把资源清单精确锁死 | ✅ 本机实测通过 |
| 符号反查 / 栈回溯(真工具链夹具) | tests/test_symbol_lookup.py 用仓库自带的 bridge_fw/main.c + linker.ld 现场编译真 Cortex-M33 ELF(复用 build.py 的工具链探测,不另写一套),与 arm-none-eabi-readelf 真值交叉核对:符号数/地址/大小逐一吻合;工具链缺失时整组 skip(CI 不红) | ✅ 本机实测通过 |
| 离线全量(Python 全套 944 项) | python -m pytest tests -q:942 passed, 2 skipped(两个 skip 都需显式授权:真机 USB CDC 用例,以及「该口不是 USB CDC」的对照用例;tests/test_symbol_lookup.py 里另有 25 条在无 ARM 工具链时整组 skip,本机装了 arm-none-eabi-gcc 全部实跑;收集总数由 tests/audit_capability.py 的 pytest_collected 探针机器锁定,手改数字会被审计抓出) | ✅ 本机实测通过 |
| 隔离与安全(37 条) | tests/test_isolation.py:档位/名单/不可逆确认/虚拟端口豁免/未登记操作 fail-closed,含必须放行的反例(离线打分、dry-run 预览、loop://);另有静态对账与注入法反自证;并列 6 条守着tools/live_acceptance.py夹具自身(无端口拒跑、dry-run 不开口、DENY 不得设 *、收尾不得假 PASS、破坏关必须单独授权) | ✅ 本机实测通过 |
| 排故链四工具(fault/map/符号/栈) | tests/test_fault_chain.py:67 项断言,其中 30+ 条是「必须拒绝给结论」的假答案防线;从零删掉 build_tmp 也能自举(setUpModule 现场 gcc 生成夹具) | ✅ 本机实测通过 |
| 真机验收夹具(N-15) | tools/live_acceptance.py 在 NUCLEO-H563ZI(STM32H563/Cortex-M33,板载 ST-Link V3EC 虚拟串口 COM21) 上实跑:PASS 16 · FAIL 0 · SKIP 1;可反复跑不打死板子;破坏关单独授权后 3/3 PASS | ✅ 真机实测通过 |
| 真机联调(硬件相关项) | 见下方清单;已跑:4/6/7/8/10/11 部分 + 13(NUCLEO-H563ZI,一键全链) | ✅ 部分完成(见清单标注) |
MCP 真机实测抓出的四个真问题(已修,均为"看似合理的假通过"类):
baudrate_autodetect在 USB CDC 口上原理上无意义,必须先识别并短路(2026-09-21 师兄指出 ESP32 用的是 USB CDC)。 USB CDC 走芯片自带 USB 外设(CDC ACM),波特率参数不参与数据路径,各档收到的字节流完全相同 ⟹ 所谓"各档评分"只是同一批字节被反复读。 实测铁证:COM4 上同一波特率(115200)连测 3 轮全 0 字节,而另一次 9600 拿到 88064 字节——同波特率结果从 88KB 到 0,差异只来自设备当时有没有在输出。 ⟹ 该口扫档 = 在测"这次打开时设备有没有在说话",纯随机。原实现给的"9 档同分 0.99"主因也不是采样不足(我上一版归因偏了),而是根本没有波特率差异。 修法:新增_port_baud_relevance(),按 VID/PID 识别 CDC(303A:1001Espressif、2E8A:*RP2040 等)与 UART 桥(0403:6010FT2232H、10C4:EA60CP210x、1A86:7523CH340、1366:0105J-Link 等),CDC 口直接短路并给出「该口不用管波特率 / 读不到别换档 / 真要判必须接独立 UART 桥听 TX 脚」三步指引;serial_open也附同类提示。显式传candidates可强行扫(怀疑枚举成 CDC 实为桥的场合)。同时给analyze_log的MOJIBAKE诊断加了 USB CDC 例外(原建议「把波特率逐个换」在该口是纯无效动作)。baudrate_autodetect在真 UART 上自信地给错档(COM4 实测,判别力门禁的由来):11 个候选里 9 个同分 0.99,工具推荐460800,真实是115200;而正确的 115200 反而排最低(0.071)。 根因链:① 打开串口翻转 DTR/RTS ⟹ ESP32 复位 ⟹ 每个档位收到同一段纯 ASCII ROM 启动日志;②if len(buf) > 2048: break在应用数据到达前退出;③ 同分时稳定排序回退到候选表顺序,而候选表是降序的 ⟹ 永远推荐最高档。 修法:采样上限 2048→8192;新增_BAUD_MIN_MARGIN = 0.10判别力门禁——最高分与次高分差距不足门限时,明确输出「★判不出来……别照它改代码」并给手工确认步骤,而不是硬推一个。at_sequence/serial_read/serial_send的expect是全文子串搜索 ⟹ 假 PASS(COM4 实测):设备跑的是 BQ27421 电量计固件、根本没有 AT 应答,但日志行I (371) led: init OK R=IO21 G=IO48 B=IO47里含 "OK" ⟹ 判[PASS]。 修法:新增_at_line_match(),默认 整行匹配(行首尾允许空白,re.fullmatch),并回显「命中行: …」便于核对;确需旧行为可在该步骤写{"loose": true}。修复后同场景返回[TIMEOUT],而loose=true对照组仍[PASS]—— 两相对照即为铁证。pin_check的 io_mux 引擎(ESP32)不校验引脚存在性 ⟹ 拼错引脚名给"通过":{"GPIO999": "GPIO"}返回「✅ 任意路由(GPIO Matrix)… 结论:全部通过,可以按此接线」。fixed_mux引擎(STM32)有「该 MCU 没有此引脚」的拦截,两个引擎判定口径不对称,任何手滑拼写(GPI08)或幻觉引脚都会拿到"通过"结论。 修法:io_mux 分支加引脚存在性前置校验,并列出相近的已知引脚,结论改为「必须改」。
同时并存的可用性缺陷(未改代码,需决策)——参数名/参数集与直觉不符:
analyze_log(log_text=) 不是 text;modbus_crc(hex_frame=) 不是 data;pin_check(pins=) 不是 assignments;flash_firmware(file_path=) 不是 firmware;at_sequence(steps=) 且步骤内是 cmd 不是 send、timeout_s 不是 wait_s。
另有一处参数集不一致(已修):core.baudrate_autodetect 有 candidates 但 server.py 的 MCP 工具签名未暴露 ⟹ MCP 客户端无法「强行扫」,文档承诺无法兑现。已补上 candidates 参数。
首次调用按直觉猜参数名的失败率极高(本轮实测猜错 7 次全部报 pydantic 校验错)。建议在 README/工具描述里补「易错参数名对照表」,或在 server.py 加别名兼容。
排故链(Cortex-M 故障链)实测抓出的真问题(已修,均为"看似合理的假答案"类,2026-09-22):
这一批全部是靠真实 gcc 生成的两份 .map(主机 x86 + 目标 ARM)跑出来才暴露的,单测的 happy path 一条都测不出:
symbol_lookup把0xdeadbeef反查成app_state+0xbeadb817并打勾 ✓。 根因:GNU ld 的 .map 不记符号大小,推断出的 size 对.bss段末符号为 0,于是「偏移 < size 才越界」的检查被短路,任何巨大偏移都被判成「在符号内」。 修法:给每个符号算地址上界(有 size 用 size;无 size 用下一符号地址;段尾用段末),地址越出上界就拒绝给函数名,并说明「落在符号表空隙里 = 野指针」。同一份解析逻辑被抽成_build_bounds,symbol_lookup与stack_unwind共用——避免只修一处、另一处照旧放行(实测中stack_unwind起初就复现了同样的假答案)。_infer_sizes跨段推断,算出 384MB 的「符号大小」。.text段最后一个符号拿.data段首地址当「下一个符号」,0x20000000 − 0x0800039c = 402652260被当成真实大小印进「占用最大的符号」视图。 修法:推断时做跨段保护(两符号必须同段)+ 段大小上限(推断值不能超过所属段)。- 主机程序(x86 mingw PE)的 .map 被当成 MCU 固件照单全收。
输出里混着
__mingw_module_is_dll、.idata/.rsrc/.pdata等主机特征,用户拿错 map 会得到一堆无关符号还以为是自己的固件。 修法:新增_map_target_check,命中主机特征(运行时符号 ≥3 条 或 主机专有段 ≥3 个)时明确警告「这不是 MCU 固件的 map」;同时用一份按真实arm-none-eabi-ld格式固化的 ARM map 做反向对照,确认正常 MCU map 不误报。 serial_list对已插着的 FT2232H / J-Link 显示「未收录」。 根因:core._USB_UART_BRIDGE_IDS认识0403:6010/1366:0105,但analyzer.USB_SERIAL_VIDPID没有这两条——同一 VID:PID 在一处被识别、另一处说不认识。 修法:补齐 analyzer 表(FT2232H/FT232H/CH9102 变体/J-Link CDC/RP2040/ESP32 USB-JTAG 等),并加跨表一致性测试,锁住两张表不再脱节。decode_fault把cortex-m0报成「没有收录架构」——M0 是已知架构、只是没有 CFSR,这不是"缺个 json"的问题,而是判定路径根本不同(需走压栈帧 PC 反查)。 修法:M0/M0+ 走专门分支,说明为什么用不了并给出替代路径(symbol_lookup+stack_unwind不受架构限制)。 附带修:BFARVALID=1(位域说"有效")时不再无脑放行——识别哨兵值(0xDEADBEEF、全同字节、0xFFFFFFFF、<0x100)并提示「位域有效 ≠ 值本身合理」;valid=0且用户没传该地址时,不再断言"读到的值是垃圾值"(根本没读到)。
测试自身抓出的两个静默失效(已修):
@unittest.skipUnless(os.path.isfile(MAP))装饰器在类定义时求值,而setUpModule之后才生成 map ⟹ map 明明刚生成,14 个测试却全被 skip。改为运行时判断函数_have_demo()。shutil.which("gcc")成功 ≠ gcc 能跑:msys2 的 gcc 找不到cc1/as/ld时会 rc≠0 + 空输出静默失败。改为始终把 msys2 bin 前置进 PATH,并加_gcc_works()真跑一次--version确认。
ssd1306.h的 include guard(SSD1306_H)与屏高宏(SSD1306_H = 64)撞名——文件卫士被屏高宏覆盖,任何#ifdef SSD1306_H判断恒为真。已把卫士改为SSD1306_DRIVER_Hmpu6050_read_raw的uint8_t b[14]未初始化,gcc 报-Wmaybe-uninitialized(桩函数空实现时尤其明显);真机上 I2C 部分读失败会留脏数据。已改= {0}
串口回环实测抓出的测试代码 bug(已修):TestSerialLoop 从未真正运行过,第一次跑就暴露三处——serial_for_url("loop://") 返回的对象已自动 open(显式 .open() 抛 "Port is already open.")、setUpClass 共享端口被各测试互相 close、_get_session 方法名写错(实为 get_session)。重写为每测试独立端口 + addCleanup。
真机验证清单(拿到有硬件的环境后)
✅ 已跑(全套 222 项 OK)pip install -r requirements.txt→python tests/test_serial_tools.py✅ 已跑(9 款驱动零警告 + 107 checks 全过)python tests/run_c_tests.py✅ 已跑(知识库核验 0 错误)python tests/validate_knowledge.py- 插上任意 STM32/ESP 板子 →
serial_list确认识别芯片 ✅ 已跑(COM4=ESP32-S3303A:1001,板载固件bno085_imu V2.4.3-20260920_a023) - 故意改错波特率读日志 →
baudrate_autodetect扫档 → 推荐档位与真实波特率一致 ⚠️ 分两种口:① USB CDC 口(ESP32-S3/C3、RP2040 等)——波特率不参与数据路径,工具会识别并短路,拒绝给排序(这是正确行为,不是失败);② 真 UART / 独立桥(FT2232H、CH340、CP210x、J-Link CDC)——波特率真实生效,扫档有意义。 要验证「能推荐对」,需一台非 USB CDC、且以非 115200 输出的设备接在 UART 桥上。本机 COM4 是 CDC 故只验了短路路径;COM7(FT2232H)无设备接入,扫出全 0 分并被正确提示"设备没在说话"。 serial_open+serial_read读启动日志 →analyze_log应报 MOJIBAKE ✅ 已跑(COM4 读到 114319 B 真实日志,命中#EVT type=FAULT fault=0x02000000)serial_send("AT", expect="OK", wait_s=3)确认 expect 提前返回;at_sequence跑一组 AT 用例 ✅ 已跑(并因此抓出假 PASS 缺陷,见上)- 关掉串口 →
sessions_list→sessions_get→ 能完整回看刚才的现场 ✅ 已跑(自动落盘20260921_115559_COM4_h1.log132.8 KB,可回看) - ESP8266 故意输错密码连 WiFi → 日志应命中
CWJAP_ERR(码 2=密码错误)⏳ 无 ESP8266 AT 固件设备 - RS485 从站故意回异常帧 →
modbus_parse应直译异常码;serial_pair_record对录主从对话 ✅ 已跑(modbus_parse异常码 0x02 正确直译;serial_pair_record用 FT2232H COM7/COM11 实跑,空数据降级提示正确) - 在蓝药丸上把 PB7 配成 USART1_RX →
pin_check应提示需要 remap;PC13 配 GPIO + board=bluepill 应报板载 LED 占用 ✅ 已跑(知识层三引擎全部正确;并因此抓出 io_mux 不校验引脚存在性的缺陷) - J-Link/DAPLink 连带 RTT 固件的板子 →
rtt_read读日志 ⏳ J-Link 在位(COM6),但本机只有 VS Code ARM 扩展自带的那份pyocd.exe,当前解释器import pyocd失败,所以rtt_read还跑不起来。已验的是「模块缺失时如实说明、不崩」的降级路径。pip install pyocd后可用 NRF52840 板补测(也可直接调那份 exe:pyocd list)。 - NUCLEO-H563ZI(STM32H563 / Cortex-M33,板载 ST-Link V3EC 虚拟串口 COM21) → 一键
python tools/live_acceptance.py COM21 --allow-write --elf <fw.elf> --map <fw.map>✅ 已跑(PASS 16 / FAIL 0 / SKIP 1;并抓出 6 个只靠离线测试抓不到的缺陷,见CHANGELOG4.2.0)
硬件盘点(本机实测):COM4=ESP32-S3 原生 USB(303A:1001,跑 BNO085 IMU 固件)|COM6=JLink CDC UART(1366:0105)|COM7/COM11=FT2232H 双通道(0403:6010)|COM8/COM9=蓝牙幻影口。
注意:NRF52840 板只有 SWD + SEGGER RTT,未引出 UART ⟹ 串口类清单项需用上述其他硬件;RTT 类需装 pyocd。
目录结构
mcu-debug-mcp/
├── src/mcu_debug_mcp/ # ★ 正规包(2026-10-13 C 档重构:wheel 不再污染 site-packages 顶层)
│ ├── __init__.py # 版本单一来源(pyproject dynamic attr 从这读)
│ ├── server.py # MCP 薄壳(FastMCP 注册 55 工具 + 13 resources + 6 prompts)
│ ├── core.py # 全部工具实现(零框架依赖,可独立测试)
│ ├── analyzer.py # 故障模式引擎(30 内置规则 + JSON 外置规则加载 + min_count 计数门槛)
│ ├── guard.py # 运行时隔离层(默认禁写硬件 + 端口名单 + 不可逆操作二次确认)
│ ├── paths.py # 数据根定位($HOME env > ~/.mcu-debug-mcp > 包内置;外置层可合并覆盖)
│ ├── knowledge/ # 领域知识库(JSON 外置,社区可贡献;随包分发)
│ │ ├── fault_patterns.json # 可外置故障模式规则(正则类,逐条标 source,支持 min_count)
│ │ ├── error_codes/ # 错误码直译表(esp_idf/at_common/cwjap/cme/mqtt_rc/modbus_exception)
│ │ ├── pinmap/ # MCU 引脚复用映射(数据手册级,三引擎:f103c8t6/f411ceu6/esp32dev)
│ │ └── boards/ # 板级知识库(bluepill / blackpill_f411)
│ ├── drivers/ # 预验证驱动模板 9 款(LLM 只选型,不现编代码;.h/.c/port/wiring.md/meta.json)
│ └── tools/ # live_acceptance.py 真机验收夹具(默认只读)+ bridge_fw 桥固件
│ # + verify_stdio.py 端到端 + mutation_check.py 变异验证
├── setup.py # 仅保留构建临时目录重定向(打包声明全在 pyproject.toml)
├── coverage.json # 能力面清单(26 缺口 + 27 能力轴,审计脚本据此对账)
├── SECURITY.md # 安全与隔离模型 + 破坏性操作矩阵 + 漏洞报告通道
├── pyproject.toml # src 布局 + include-package-data + console script(v4.5.5)
├── MANIFEST.in # sdist 收录清单(漏一行就复发「装出来是空壳」)
├── requirements.txt
├── examples/ # offline_demo.py:离线可跑的示例
├── docs/ # AUDIT-2026-10-13.md 审查报告(含修复记录)等
└── tests/
├── test_analyzer.py # 101 项,✅ 已验证
├── test_driver_logic_py.py # 49 项,✅ 已验证(C 算法对拍)
├── test_driver_logic.c # C 版同源测试,✅ 107 checks 0 failed(9 款驱动全量)
├── run_c_tests.py # C 测试运行器(无需 make,自动处理 msys2 的 cc1 PATH 坑)
├── Makefile.logic # C 测试 makefile(等价路径)
├── validate_knowledge.py # 知识库核验脚本(CI 可挂),✅ 0 错误
├── audit_capability.py # 能力面审计:广度/深度阶梯/缺口/文档对账/**隔离与安全**
├── audit_constants.py # 常量一致性审计(含版本单一来源 ↔ README)
├── conftest.py # 测试期强制硬件隔离(锁档位 + 禁端口 + 替换串口构造)
├── isolation.py # 临时解除隔离的唯一入口(给「测笼子内部逻辑」的测试用)
├── test_isolation.py # 隔离层专项
├── test_package_smoke.py # 打包冒烟(真构建 sdist+wheel 双安装 + 子进程 + 剔除源码树)
├── stub/ # C 测试桩(port_all.h + 各驱动桩头文件)
└── test_serial_tools.py # ✅ 全过(含 loop:// 回环端到端)
Windows 上的 gcc 坑(实测记录)
如果你在 Windows + msys2 下跑 C 测试遇到「gcc 明明在,但编译 rc=1 且没有任何输出」,不是沙箱也不是权限问题:
msys2 的 gcc.exe 单独执行正常(--version 有输出),但真正编译时它要 fork cc1.exe,而 cc1.exe 依赖同目录的运行时 DLL(libgmp-10.dll/libmpfr-6.dll/libisl-*.dll/libmpc-3.dll)。Windows 的 DLL 搜索路径不含 exe 所在目录(除非该目录在 PATH 里),于是 cc1.exe 崩在 STATUS_DLL_NOT_FOUND (0xC0000135)——由于崩溃发生在子进程,父进程拿不到任何 stderr,表现为「静默失败」。
验证方法:gcc -dumpmachine 能输出(驱动本身不 fork cc1),gcc -E foo.c 无输出失败(要 fork cc1)。
修法:把 gcc 的 bin 目录加进 PATH。tests/run_c_tests.py 与 Makefile.logic 都已自动处理,直接用它们即可。
贡献指南
知识库贡献(最高价值,无需写代码)
- 新增故障模式(正则类):knowledge/fault_patterns.json 加条目(id/patterns/diagnosis/next_steps/source;需要计数门槛的加
min_count,如 WiFi 断连 ≥3 次才算风暴),无需改代码,重启生效 - 新增错误码表:knowledge/error_codes/<表名>.json(entries + source),analyzer 的
_load_code_table挂载 - 新增 MCU 引脚库:knowledge/pinmap/<型号>.json,必填
engine字段(fixed_mux/af_table/io_mux 三选一),来源标数据手册;不确定的字段留空并在 caveats 说明,不要编 - 新增开发板:knowledge/boards/<板名>.json(onboard 每项必填 pins 列表或 pin 单值 + note;board_issues 按翻车率排序)
- 改完必跑核验:
python tests/validate_knowledge.py——它抓得出引脚数录错、功能名录错、同功能双占、正则写坏、外设条目缺引脚字段(已实测抓出 3 处 F103 数据错误)
代码贡献
- 新增驱动:drivers/<name>/ 下放
<name>.h/.c/<name>_port.h/wiring.md/meta.json,meta.json 的 verified 字段必须如实写验证状态——评测员和学生都会实测 - 新增异常模式(复杂逻辑类):analyzer.py 加规则函数+注册 RULES+_DIAG 配文案,test_analyzer.py 补正例+反例(正例命中 + 正常日志不误报,缺一不可)
- 新增工具:core.py 实现(零 MCP 依赖)→ server.py 注册(FastMCP 薄壳)→ tests/ 补用例;能离线测的必须离线可测
- 判断放哪条路:正则能匹配的走 JSON;需要计算(比例/计数/阈值)的写 Python
Questions fréquentes
Qu'est-ce que mcu-debug-mcp ?
Embedded debug MCP: serial, flash verify, fault decode, 45-pattern log analyzer, driver library
Comment installer mcu-debug-mcp ?
Il s'exécute sur votre machine. Dans Claude Code : claude mcp add mcu-debug-mcp -e 'MCU_DEBUG_MCP_MODE=<MCU_DEBUG_MCP_MODE>' -e 'MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY=<MCU_DEBUG_MCP_PORT_DENY>' -- uvx mcu-debug-mcp==0.1.1. Pour les autres clients, collez la configuration JSON de cette page dans leurs réglages MCP.
Faut-il une clé API pour mcu-debug-mcp ?
Son entrée au registre n'indique aucune clé ni secret obligatoire. Certaines fonctions peuvent tout de même demander un compte auprès du service auquel il se connecte.
mcu-debug-mcp est-il open source ?
Oui. Son code est sur GitHub sous licence MIT.
Qui maintient mcu-debug-mcp ?
Il est publié par stillsurge. AI.tn le référence sans le maintenir ni le recommander.
Issu du registre MCP officiel. Être listé n'est pas une recommandation : vérifiez le code et les permissions d'un serveur avant de lui donner accès à vos données.