RAFlasher.py: move inquire connection to RAConnect class
[renesas-ra-flasher] / src / RAFlasher.py
1 import os
2 import math
3 import time
4 import argparse
5 import tempfile
6 from tqdm import tqdm
7 from RAConnect import *
8 from RAPacker import *
9
10 SECTOR_SIZE = 2048
11 VENDOR_ID = 0x045B
12 PRODUCT_ID = 0x0261
13
14 def int_to_hex_list(num):
15     hex_string = hex(num)[2:].upper()  # convert to hex string
16     hex_string = hex_string.zfill(8) # pad for 8 char's long
17     hex_list = [f'0x{hex_string[c:c+2]}' for c in range(0, 8, 2)]
18     return hex_list
19
20 def hex_type(string):
21     try:
22         value = int(string, 16)
23         return value
24     except ValueError:
25         raise argparse.ArgumentTypeError(f"'{string}' is not a valid hexadecimal value.")
26
27 def set_size_boundaries(start_addr, size):
28     if start_addr % SECTOR_SIZE:
29         raise ValueError(f"start addr not aligned on sector size {SECTOR_SIZE}")
30
31     if size < SECTOR_SIZE:
32         print("Warning: you are trying to write something that is less than one sector size: padding with zeroes")
33
34     blocks = (size + SECTOR_SIZE - 1) // SECTOR_SIZE
35     end_addr = blocks * SECTOR_SIZE + start_addr - 1
36
37     if (end_addr <= start_addr):
38         raise ValueError(f"End address smaller or equal than start_address")
39
40     if (end_addr > 0x3FFFF):
41         raise ValueError(f"Binary file is bigger than available ROM space")
42
43     return (start_addr, end_addr)
44
45 def get_area_info(dev):
46     for i in [0,1,2]:
47         packed = pack_pkt(ARE_CMD, [str(i)])
48         dev.send_data(packed)
49         info = dev.recv_data(23)
50         msg = unpack_pkt(info)
51         fmt = '>BIIII'
52         KOA, SAD, EAD, EAU, WAU = struct.unpack(fmt, bytes(int(x, 16) for x in msg))
53         print(f'Area {KOA}: {hex(SAD)}:{hex(EAD)} (erase {hex(EAU)} - write {hex(WAU)})')
54
55 def get_dev_info(dev):
56     packed = pack_pkt(SIG_CMD, "")
57     dev.send_data(packed)
58     info = dev.recv_data(18)
59     fmt = '>IIIBBHH'
60     _HEADER, SCI, RMB, NOA, TYP, BFV, _FOOTER = struct.unpack(fmt, info)
61     print('====================')
62     if TYP == 0x02:
63         print('Chip: RA MCU + RA2/RA4 Series')
64     elif TYP == 0x03:
65         print('Chip: RA MCU + RA6 Series')
66     else:
67         rint('Unknown MCU type')
68     print(f'Serial interface speed: {SCI} Hz')
69     print(f'Recommend max UART baud rate: {RMB} bps')
70     print(f'User area in Code flash [{NOA & 0x1}|{NOA & 0x02 >> 1}]')
71     print(f'User area in Data flash [{NOA & 0x03 >> 2}]')
72     print(f'Config area [{NOA & 0x04 >> 3}]')
73     print(f'Boot firmware: version {BFV >> 8}.{BFV & 0xFF}')
74
75 def erase_chip(dev, start_addr, size):
76     
77     if size == None:
78         size = 0x3FFFF - start_addr # erase all
79     
80     (start_addr, end_addr) = set_size_boundaries(start_addr, size)
81     print(f'Erasing {hex(start_addr)}:{hex(end_addr)}')
82
83     # setup initial communication
84     SAD = int_to_hex_list(start_addr)
85     EAD = int_to_hex_list(end_addr)
86     packed = pack_pkt(ERA_CMD, SAD + EAD)
87     dev.send_data(packed)
88     
89     ret = dev.recv_data(7, timeout=1000) # erase takes usually a bit longer
90     unpack_pkt(ret) 
91     print("Erase complete")
92
93 def read_img(dev, img, start_addr, size):
94     
95     if size == None:
96         size = 0x3FFFF - start_addr # read maximum possible
97     
98     (start_addr, end_addr) = set_size_boundaries(start_addr, size)
99
100     # setup initial communication
101     SAD = int_to_hex_list(start_addr)
102     EAD = int_to_hex_list(end_addr)
103     packed = pack_pkt(REA_CMD, SAD + EAD)
104     dev.send_data(packed)
105
106     # calculate how many packets are have to be received
107     nr_packet = (end_addr - start_addr) // 1024 # TODO: set other than just 1024
108
109     with open(img, 'wb') as f:
110         for i in tqdm(range(0, nr_packet+1), desc="Reading progress"):
111             ret = dev.recv_data(1024 + 6)
112             chunk = unpack_pkt(ret)
113             chunky = bytes(int(x, 16) for x in chunk)
114             f.write(chunky)
115             packed = pack_pkt(REA_CMD, ['0x00'], ack=True)
116             dev.send_data(packed)
117
118
119 def write_img(dev, img, start_addr, size, verify=False):
120
121     if os.path.exists(img):
122         file_size = os.path.getsize(img)
123     else:
124         raise Exception(f'file {img} does not exist')
125
126     if size == None:
127         size = file_size
128
129     if size > file_size:
130         raise ValueError("Write size > file size")
131
132     (start_addr, end_addr) = set_size_boundaries(start_addr, size)
133     
134     chunk_size = 1024 # max is 1024 according to protocol
135
136     # setup initial communication
137     SAD = int_to_hex_list(start_addr)
138     EAD = int_to_hex_list(end_addr)
139     packed = pack_pkt(WRI_CMD, SAD + EAD)
140     dev.send_data(packed)
141     ret = dev.recv_data(7)
142     unpack_pkt(ret) 
143
144     totalread = 0
145     with open(img, 'rb') as f:
146         with tqdm(total=size, desc="Writing progress") as pbar:
147             chunk = f.read(chunk_size)
148             pbar.update(len(chunk))
149             while chunk and totalread < size:
150                 if len(chunk) != chunk_size:
151                     padding_length = chunk_size - len(chunk)
152                     chunk += b'\0' * padding_length
153                 packed = pack_pkt(WRI_CMD, chunk, ack=True)
154                 dev.send_data(packed)
155                 reply_len = 7
156                 reply = dev.recv_data(reply_len)
157                 msg = unpack_pkt(reply)
158                 chunk = f.read(chunk_size)
159                 totalread += chunk_size
160                 pbar.update(len(chunk))
161
162     
163     if verify:
164         with tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='.hidden_', delete=False) as tmp_file, open(img, 'rb') as cmp_file:
165             read_img(dev, tmp_file.name, start_addr, size)
166             c1 = tmp_file.read(file_size) # due to byte alignment read file is longer
167             c2 = cmp_file.read()
168             if c1 == c2:
169                 print("Verify complete")
170             else: 
171                 print("Verify failed")
172
173 def main():
174     parser = argparse.ArgumentParser(description="RA Flasher Tool")
175
176     subparsers = parser.add_subparsers(dest="command", title="Commands")
177
178     # Subparser for the write command
179     write_parser = subparsers.add_parser("write", help="Write data to flash")
180     write_parser.add_argument("--start_address", type=hex_type, default='0x0000', help="Start address")
181     write_parser.add_argument("--size", type=hex_type, default=None, help="Size in bytes")
182     write_parser.add_argument("--verify", action="store_true", help="Verify after writing")
183     write_parser.add_argument("file_name", type=str, help="File name")
184
185     # Subparser for the read command
186     read_parser = subparsers.add_parser("read", help="Read data from flash")
187     read_parser.add_argument("--start_address", type=hex_type, default='0x0000', help="Start address")
188     read_parser.add_argument("--size", type=hex_type, default=None, help="Size in bytes")
189     read_parser.add_argument("file_name", type=str, help="File name")
190
191     erase_parser = subparsers.add_parser("erase", help="Erase sectors")
192     erase_parser.add_argument("--start_address", default='0x0000', type=hex_type, help="Start address")
193     erase_parser.add_argument("--size", type=hex_type, help="Size")
194
195     # Subparser for the info command
196     subparsers.add_parser("info", help="Show flasher information")
197
198     args = parser.parse_args()
199
200     if args.command == "write":
201         dev = RAConnect(VENDOR_ID, PRODUCT_ID)
202         write_img(dev, args.file_name, args.start_address, args.size, args.verify)
203     elif args.command == "read":
204         dev = RAConnect(VENDOR_ID, PRODUCT_ID)
205         read_img(dev, args.file_name, args.start_address, args.size)
206     elif args.command == "erase":
207         dev = RAConnect(VENDOR_ID, PRODUCT_ID)
208         erase_chip(dev, args.start_address, args.size)
209     elif args.command == "info":
210         dev = RAConnect(VENDOR_ID, PRODUCT_ID)
211         get_dev_info(dev)
212         get_area_info(dev)
213     else:
214         parser.print_help()
215
216 if __name__ == "__main__":
217     main()
218