4ec729de74a43cb32562813adb7460648c43c25f
[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
12 def int_to_hex_list(num):
13     hex_string = hex(num)[2:].upper()  # convert to hex string
14     hex_string = hex_string.zfill(8) # pad for 8 char's long
15     hex_list = [f'0x{hex_string[c:c+2]}' for c in range(0, 8, 2)]
16     return hex_list
17
18 def hex_type(string):
19     try:
20         value = int(string, 16)
21         return value
22     except ValueError:
23         raise argparse.ArgumentTypeError(f"'{string}' is not a valid hexadecimal value.")
24
25 def set_size_boundaries(start_addr, size):
26     if start_addr % SECTOR_SIZE:
27         raise ValueError(f"start addr not aligned on sector size {SECTOR_SIZE}")
28
29     if size < SECTOR_SIZE:
30         print("Warning: you are trying to write something that is less than one sector size: padding with zeroes")
31
32     blocks = (size + SECTOR_SIZE - 1) // SECTOR_SIZE
33     end_addr = blocks * SECTOR_SIZE + start_addr - 1
34
35     if (end_addr <= start_addr):
36         raise ValueError(f"End address smaller or equal than start_address")
37
38     if (end_addr > 0x3FFFF):
39         raise ValueError(f"Binary file is bigger than available ROM space")
40
41     return (start_addr, end_addr)
42
43 def inquire_connection(dev):
44     packed = pack_pkt(INQ_CMD, "")
45     dev.send_data(packed)
46     info = dev.recv_data(7)
47     if info == bytearray(b'\x00') or info == bytearray(b''):
48         return False
49     msg = unpack_pkt(info)
50     #print("Connection already established")
51     return True
52
53 def get_area_info(dev):
54     for i in [0,1,2]:
55         packed = pack_pkt(ARE_CMD, [str(i)])
56         dev.send_data(packed)
57         info = dev.recv_data(23)
58         msg = unpack_pkt(info)
59         fmt = '>BIIII'
60         KOA, SAD, EAD, EAU, WAU = struct.unpack(fmt, bytes(int(x, 16) for x in msg))
61         print(f'Area {KOA}: {hex(SAD)}:{hex(EAD)} (erase {hex(EAU)} - write {hex(WAU)})')
62
63 def get_dev_info(dev):
64     packed = pack_pkt(SIG_CMD, "")
65     dev.send_data(packed)
66     info = dev.recv_data(18)
67     fmt = '>IIIBBHH'
68     _HEADER, SCI, RMB, NOA, TYP, BFV, _FOOTER = struct.unpack(fmt, info)
69     print('====================')
70     if TYP == 0x02:
71         print('Chip: RA MCU + RA2/RA4 Series')
72     elif TYP == 0x03:
73         print('Chip: RA MCU + RA6 Series')
74     else:
75         rint('Unknown MCU type')
76     print(f'Serial interface speed: {SCI} Hz')
77     print(f'Recommend max UART baud rate: {RMB} bps')
78     print(f'User area in Code flash [{NOA & 0x1}|{NOA & 0x02 >> 1}]')
79     print(f'User area in Data flash [{NOA & 0x03 >> 2}]')
80     print(f'Config area [{NOA & 0x04 >> 3}]')
81     print(f'Boot firmware: version {BFV >> 8}.{BFV & 0xFF}')
82
83
84 def verify_img(dev, img, start_addr, end_addr):
85     raise Exception("Not implemented")
86
87 def read_img(dev, img, start_addr, end_addr):
88     
89     # calculate / check start and end address 
90     if start_addr == None or end_addr == None:
91         if start_addr == None:
92             start_addr = 0
93         # align start addr
94         if start_addr % SECTOR_SIZE:
95             raise ValueError(f"start addr not aligned on sector size {SECTOR_SIZE}")
96         blocks = (file_size + SECTOR_SIZE - 1) // SECTOR_SIZE
97         end_addr = blocks * SECTOR_SIZE + start_addr
98     
99     if (start_addr > 0xFF800): # for RA4 series
100         raise ValueError("start address value error")
101     if (end_addr <= start_addr or end_addr > 0xFF800):
102         raise ValueError("end address value error")
103     
104     # setup initial communication
105     SAD = int_to_hex_list(start_addr)
106     EAD = int_to_hex_list(end_addr)
107     packed = pack_pkt(REA_CMD, SAD + EAD)
108     dev.send_data(packed)
109
110     # calculate how many packets are have to be received
111     nr_packet = (end_addr - start_addr) // 1024 # TODO: set other than just 1024
112
113     with open(img, 'wb') as f:
114         for i in tqdm(range(0, nr_packet+1), desc="Reading progress"):
115             ret = dev.recv_data(1024 + 6)
116             chunk = unpack_pkt(ret)
117             chunky = bytes(int(x, 16) for x in chunk)
118             f.write(chunky)
119             packed = pack_pkt(REA_CMD, ['0x00'], ack=True)
120             dev.send_data(packed)
121
122
123 def write_img(dev, img, start_addr, size, verify=False):
124
125     if os.path.exists(img):
126         file_size = os.path.getsize(img)
127     else:
128         raise Exception(f'file {img} does not exist')
129
130     if size == None:
131         size = file_size
132
133     if size > file_size:
134         raise ValueError("Write size > file size")
135
136     (start_addr, end_addr) = set_size_boundaries(start_addr, size)
137     print(start_addr, end_addr)
138     
139     chunk_size = 1024 # max is 1024 according to protocol
140
141     # setup initial communication
142     SAD = int_to_hex_list(start_addr)
143     EAD = int_to_hex_list(end_addr)
144     packed = pack_pkt(WRI_CMD, SAD + EAD)
145     dev.send_data(packed)
146     ret = dev.recv_data(7)
147     unpack_pkt(ret) 
148
149     with open(img, 'rb') as f:
150         with tqdm(total=file_size, desc="Writing progress") as pbar:
151             chunk = f.read(chunk_size)
152             pbar.update(len(chunk))
153             while chunk:
154                 if len(chunk) != chunk_size:
155                     padding_length = chunk_size - len(chunk)
156                     chunk += b'\0' * padding_length
157                 packed = pack_pkt(WRI_CMD, chunk, ack=True)
158                 dev.send_data(packed)
159                 reply_len = 7
160                 reply = dev.recv_data(reply_len)
161                 msg = unpack_pkt(reply)
162                 chunk = f.read(chunk_size)
163                 pbar.update(len(chunk))
164
165     
166     if verify:
167         with tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='.hidden_', delete=False) as tmp_file, open(img, 'rb') as cmp_file:
168             read_img(dev, tmp_file.name, start_addr, end_addr)
169             c1 = tmp_file.read(file_size) # due to byte alignment read file is longer
170             c2 = cmp_file.read()
171             if c1 == c2:
172                 print("Verify complete")
173             else: 
174                 print("Verify failed")
175
176 def main():
177     parser = argparse.ArgumentParser(description="RA Flasher Tool")
178
179     subparsers = parser.add_subparsers(dest="command", title="Commands")
180
181     # Subparser for the write command
182     write_parser = subparsers.add_parser("write", help="Write data to flash")
183     write_parser.add_argument("--start_address", type=hex_type, default='0x0000', help="Start address")
184     write_parser.add_argument("--size", type=hex_type, default=None, help="Size in bytes")
185     write_parser.add_argument("--verify", action="store_true", help="Verify after writing")
186     write_parser.add_argument("file_name", type=str, help="File name")
187
188     # Subparser for the read command
189     read_parser = subparsers.add_parser("read", help="Read data from flash")
190     read_parser.add_argument("--start_address", type=hex_type, default='0x0000', help="Start address")
191     read_parser.add_argument("--size", type=hex_type, default=None, help="Size in bytes")
192     read_parser.add_argument("file_name", type=str, help="File name")
193
194     # Subparser for the info command
195     subparsers.add_parser("info", help="Show flasher information")
196
197     args = parser.parse_args()
198
199     if args.command == "write":
200         dev = RAConnect(vendor_id=0x045B, product_id=0x0261)
201         status_con = inquire_connection(dev)
202         if not status_con:
203             dev.confirm_connection()
204         #print(args.start_address, args.size)
205         write_img(dev, args.file_name, args.start_address, args.size, args.verify)
206     elif args.command == "read":
207         dev = RAConnect(vendor_id=0x045B, product_id=0x0261)
208         status_con = inquire_connection(dev)
209         if not status_con:
210             dev.confirm_connection()
211         read_img(dev, args.file_name, 0x0000, 0x3FFFF)
212     elif args.command == "info":
213         dev = RAConnect(vendor_id=0x045B, product_id=0x0261)
214         status_con = inquire_connection(dev)
215         if not status_con:
216             dev.confirm_connection()
217         get_dev_info(dev)
218         get_area_info(dev)
219     else:
220         parser.print_help()
221
222 if __name__ == "__main__":
223     main()
224