mxmcp — STM32CubeMX 的 MCP 服务器（也可完全独立运行）

交付物：mxmcp/（服务器源码 + 自带数据包）、tests/（6 个测试脚本）、 docs/（逆向记录、架构、数据模型、功能矩阵、独立模式、验收）、 analysis/（机器可读逆向产物）、tools/（可复现的取证脚本）。

两种模式，同一个 MCP 接口：

hybrid：装了 CubeMX 时驱动官方引擎（引脚/时钟/生成都是 ST 原版行为）。
standalone：不需要任何 CubeMX 安装 —— 自带 9.1 MB 数据包（2 019 颗 MCU / 245 083 引脚 / 274 套 IP 模式 / HAL Init 参数树），自带校验引擎与 C 代码生成器。见 docs/STANDALONE.md。

项目状态 (.ioc)  ←→  mxmcp (Python MCP server)  ←→  CubeMX CLI (常驻 JVM，可选)
                              ↑
                   自带数据包 cubemx-db.zip（离线选型/校验/生成）

1. 为什么这样做

CubeMX 6.15.0 是 PE32 装载器 + 内嵌 ZIP 的 Java 应用（不是 native-image， 不需要脱壳）：java -jar STM32CubeMX.exe -q script.txt 就是官方 headless 入口；内嵌归档 54 774 条目、起始 0x13000、中央目录 0xD2F0A03 （tools/rebuild_full_jar.py 全量重建，0 失败）。
引擎内部有 267 条 CLI 注册（旧记录只有 89 条，因为旧提取漏了 com/st/components）、217 个插件 opcode；export script 能把任意工程序列化成可重放命令。
因此 MCP 不做“重新实现 CubeMX”，而是受控前端：写操作走官方解释器，读操作读 .ioc/自带数据包；两者可交叉校验（verify / standalone_validate）。

完整逆向记录：ARCHITECTURE.md（总览）· REVERSE_ENGINEERING.md（过程）· DATA_MODEL.md（数据结构）· CLI_REGISTRY.md（267 条命令）· FEATURES.md（功能覆盖矩阵）· SECURITY_NETWORK.md（信任链与端点）· STANDALONE.md（独立模式）

2. 运行要求

Python 3.9+（零第三方依赖，只用标准库）
STM32CubeMX 可选：
- 装了 → hybrid 模式，用官方引擎（默认路径 C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeMX）
- 没装 → standalone 模式，先建一次数据包 python -m mxmcp.bundle build --cubemx-root <安装目录>（需要一台装了 CubeMX 的机器）
注意：仓库不附带数据包（ST 派生内容，见 LICENSE）。

环境变量（可选）：

变量	作用	默认
`MXMCP_CUBEMX_ROOT`	CubeMX 安装目录	`C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeMX`
`MXMCP_WORKSPACE`	工程状态目录	`~/.mxmcp`
`MXMCP_MAX_ENGINES`	同时驻留的 JVM 数（每个打开工程一个）	`3`

3. 接入 MCP 客户端

stdio 传输、JSON-RPC 2.0（换行分隔，也接受 Content-Length 帧）。

{
  "mcpServers": {
    "stm32cubemx": {
      "command": "python",
      "args": ["-m", "mxmcp.server"],
      "cwd": "C:\\path\\to\\mxmcp",
      "env": { "MXMCP_WORKSPACE": "C:\\Users\\me\\.mxmcp" }
    }
  }
}

自检：

python -m mxmcp.server --list-tools
python -m mxmcp.server --selftest
python -m mxmcp.server --call catalog_index --args {}

4. 五分钟上手

project_create {name: "blink", mcu: "STM32F103C8T6", toolchain: "Makefile"}
  -> project_id = blink
mcu_pin_functions {project_id: "blink", pin: "PA9"}      # 看可选信号
pin_set   {project_id: "blink", pin: "PC13", signal: "GPIO_Output"}
pin_set   {project_id: "blink", pin: "PA9",  signal: "USART1_TX"}
pin_set   {project_id: "blink", pin: "PA10", signal: "USART1_RX"}
mode_set  {project_id: "blink", peripheral: "USART1", mode: "Asynchronous"}
ip_param_set {project_id: "blink", ip: "USART1", param: "BaudRate", value: "115200"}
gpio_set  {project_id: "blink", pin: "PC13", param: "GPIO_Label", value: "LED"}
clock_set {project_id: "blink", sysclk_hz: 72000000, pll_mul: "RCC_PLL_MUL9",
           pll_source: "RCC_PLLSOURCE_HSE", sysclk_source: "RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK",
           apb1_div: "RCC_HCLK_DIV2"}
project_save   {project_id: "blink"}
verify         {project_id: "blink"}
project_generate {project_id: "blink", output_dir: "D:/work/blink", toolchain: "Makefile"}

project_generate 返回文件清单与警告；典型结果：913 个文件、Src/main.c、Drivers/、 Makefile、.ioc，耗时约 5–10 秒（引擎已热）。

5. 工具一览（113 个）

工程生命周期：project_create project_list project_get project_open project_close project_save project_save_as project_delete project_diff project_load_mcu project_load_board project_import_config project_export_script project_options project_set_option project_report project_csv project_files

选型/资料（离线）：catalog_index mcu_search mcu_info mcu_pin_functions family_list family_mcus board_search board_list ip_library template_list firmware_packages mode_catalog command_catalog product_db middleware_list

引脚 / 外设：pinout_get pin_functions pin_set pin_reset pin_clear_all pin_lock pin_reserve gpio_params gpio_set peripheral_list mode_list mode_set mode_reset mode_check sub_modes submode_state mode_pattern ip_param_get ip_param_set ip_params_set ip_params_dump ip_user_name value_check

中断 / DMA / 内存映射：nvic_read nvic_write dma_query dma_mutate mdma_query mdma_mutate gic_query gic_mutate mmt lpbam

RTOS / 中间件：rtos_schema rtos_status rtos_objects rtos_object_write rtos_config middleware_add

时钟：clock_get clock_set clock_resolve clock_param_possible_values

生成 / 校验：project_generate generate_code verify compliance

移植 / 比较 / 选择器：porting ioc_compare selectors

软件包：pack_status pack_enable pack_disable pack_validate swmgr xcubedl login logout

独立模式（无安装）：standalone_info standalone_create standalone_open standalone_pin standalone_signals standalone_mode standalone_param standalone_nvic standalone_view standalone_validate standalone_generate standalone_mcu

.ioc 直写 / 兜底 / 运行时：ioc_get ioc_set ioc_delete ioc_import ioc_export cli cli_batch cli_help runtime_props ide_bridge

cli / cli_batch 能执行 CLI_REGISTRY 里的任何命令（267 条），所以 MCP 接口是 CubeMX CLI 的超集：即使某个能力没有专门工具，也不会丢。完整的功能→命令→工具对照见 docs/FEATURES.md。

6. 关键行为与坑位（已在代码里处理）

load 只认 db RefName：STM32F103C8T6 会让解释器永久挂起；project_create 会先用本地库把料号解析成 STM32F103C(8-B)Tx。
参数不登记不落盘：ip_param_set/clock_set 自动把参数名并入 <IP>.IPParameters。
config save 在无路径时挂起：只用 saveas/saveext，并在保存后回读校验。
引擎卡死会污染后续调用：会话引擎超时即杀进程，下次调用自动 config load 恢复；返回值里 hung: true 会明确告知。
固件包版本必须匹配：.ioc 里的 FirmwarePackage 与实际安装目录不一致时， project generate 会尝试联网（无 UI 下可能挂起）。生成前会预检；缺包时自动改用 project setCustomFWPath 指向已安装的同族包并重新固定版本，再生成。
首次生成可能只拷贝驱动：CubeMX 偶尔第一遍只做驱动拷贝；工具会检测 “有 Drivers 无 main.c”并自动再生成一次。
GPIO 参数要完整引脚名：PC13 → PC13-TAMPER-RTC，工具会自动解析。
HSE 时钟树：只设 PLLSourceVirtual=HSE 而不复用 OSC 引脚时时钟树仍按 HSI 求解； clock_set 会自动把 OSC_IN/OSC_OUT 复用成 RCC_OSC_IN/OUT，并在结果里给出 warning。
派生时钟值要存两次：CubeMX 在 save 时才计算 PLLCLKFreq_Value 等派生量。可靠节奏是 写入 → save → reload → save（实测 8 MHz → 72 MHz），已固化在 clock_set 的多轮收敛里；手工用 cli 复现时务必照此顺序。
没有 .ioc 时别依赖已启动的引擎：引擎被回收再启动是空工程， config saveas 会抛 Mcu.getDie() NPE。先 project_save 一次再继续。
中间件 IP 的 set mode 不带引号：set mode FREERTOS CMSIS_V2；get modes 对中间件返回 KO，mode_list 会自动回退到 db/mcu/IP/*_Modes.xml。
RTOS 对象只在扩展保存里：project_ext.ioc 才有 FREERTOS.Tasks01 等；读状态要合并视图，写完必须让引擎重新加载一次。

7. 目录

mxmcp/
├── mxmcp/                    服务器源码（零第三方依赖）
│   ├── server.py             MCP 入口（stdio；--selftest/--list-tools/--call）
│   ├── rpc.py                JSON-RPC 2.0 / MCP 协议
│   ├── engine.py             CubeMX 会话引擎（-i 常驻 + 三种成帧）
│   ├── store.py              工程池、保存/加载、料号解析
│   ├── ioc.py                .ioc 读写（含 project_ext.ioc 合并视图）
│   ├── catalog.py            安装目录索引（无安装时自动走数据包）
│   ├── bundle.py             数据包 build/info/verify + Pack 读取
│   ├── standalone.py         独立引擎（引脚/模式/参数/NVIC，真实校验）
│   ├── ipmodes.py            IP 模式与参数 schema
│   ├── codegen.py            独立 C 代码生成
│   ├── firmware.py           固件包完整性扫描
│   └── tools_*.py            113 个 MCP 工具
├── tests/                    6 个测试脚本
│   ├── test_units.py         解析/参数/固件预检（含真实生成）
│   ├── test_e2e.py           MCP 全流程（F1/F4/板卡）
│   ├── test_advanced.py      dma/nvic/gic/mmt/porting/selectors/catalog
│   ├── test_rtos.py          RTOS 对象读写与校验
│   ├── test_middleware.py    中间件集成
│   └── test_standalone.py    把安装路径指到不存在，验证独立模式
├── tools/                    取证与构建脚本（不是运行时依赖）
├── docs/                     逆向与使用文档
├── analysis/                 机器可读逆向产物（本地生成，不发布）
├── LICENSE  CONTRIBUTING.md  CHANGELOG.md  pyproject.toml
└── .github/workflows/ci.yml  lint + 测试 + 合规 + 打包

8. 测试

python -m pytest tests -q          :: 单元测试（无需 CubeMX）
python tests\test_standalone.py    :: 独立模式：把 MXMCP_CUBEMX_ROOT 指到不存在的目录
python tests\test_e2e.py           :: ~70 s，MCP 全流程（需 CubeMX）
python tests\test_advanced.py      :: 60+ 断言，覆盖新增命令族
python tests\test_rtos.py          :: RTOS 对象增删改与唯一名约束
python tests\test_middleware.py    :: 中间件启用与 active IP 报告
python tools\check_compliance.py   :: 确认没有 ST 派生文件进入仓库

实测（2026-10-29，Windows + CubeMX 6.15.0）：

脚本	结果
`test_units.py`	通过（含 913 文件真实生成）
`test_e2e.py`	通过（F1 全流程、板卡工程、F4 时钟、CLI 桥）
`test_advanced.py`	ALL OK（93 工具时代）
`test_rtos.py`	通过（任务/队列/信号量 + 重复名拒绝）
`test_middleware.py`	通过（FREERTOS 集成 + verify）
`test_standalone.py`	通过（无安装：建工程→引脚→生成 6 文件）

9. 许可

MIT（见 LICENSE）。注意：仓库不含任何 ST 派生数据—— 数据包与反编译产物由使用者从自己的安装件本地生成（python -m mxmcp.bundle build），不随仓库或发行物分发。详见 docs/OPEN_SOURCE.md。 STM32 / STM32CubeMX 是 STMicroelectronics 的商标，本项目与其无隶属关系。

mxmcp

PLUG IN

README