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文档说明 Explanation
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最后修改时间2020年6月8日
Last modified time: June 8, 2020
stcgal - 用于STC MCU的ISP闪存工具
===============================
stcgal是用于[STC MCU Ltd]的命令行闪存编程工具。
兼容8051微控制器。
STC微控制器具有基于UART / USB的引导加载程序BSL
它采用系统内编程即基于数据包的协议通过串行链路刷新代码存储器和IAP存储器。
BSL还用于配置各种设备选项。
不幸的是该协议没有公开记录STC仅提供粗略的Windows GUI应用程序进行编程
stcgal是STC的Windows软件的功能全面的开源替代品。
它支持多种MCU非常便携适合自动下载。
特点
--------
* 支持STC 89/90/10/11/12/15/8/32系列
* UART和USB BSL支持
* 显示信息
* 确定工作频率
* 程序闪存
* 程序IAP / EEPROM
* 设置设备选项
* 读取唯一的设备IDSTC 10/11/12/15/8
* 设置RC振荡器频率STC 15/8
* 自动电源使用DTR切换或自定义Shell命令循环
* 自动UART协议检测
快速开始
----------
安装stcgal可能需要root /管理员权限):
pip3 install stcgal
呼叫stcgal并显示的用法
stcgal -h
更多的信息
-------------------
[安装方法](doc/zh_CN/INSTALL.md)
[如何取使用](doc/zh_CN/USAGE.md)
[常见问题](doc/zh_CN/FAQ.md)
[支持的MCU型号](doc/zh_CN/MODELS.md)
执照
-------
stcgal是根据MIT许可发布的。

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@ -22,7 +22,7 @@ suitable for automation.
Features Features
-------- --------
* Support for STC 89/90/10/11/12/15/8 series * Support for STC 89/90/10/11/12/15/8/32 series
* UART and USB BSL support * UART and USB BSL support
* Display part info * Display part info
* Determine operating frequency * Determine operating frequency

84
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@ -0,0 +1,84 @@
文档说明 Explanation
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常见问题
======================================
### 问题1是否可以从芯片中读取代码或EEPROM存储器
从设计上讲这是STC的引导加载程序协议无法实现的。 STC将此视为安全功能。目前没有已知的解决方法。有关更多详细信息和讨论请参见问题7。
### 问题2哪些串行接口已通过stcgal测试过
stcgal应该可以与波特率为16550的UART兼容。
但是如今基于USB模拟的UART是典型的情况。
以下是已通过stcgal成功测试的USB模拟UART接口芯片
* FT232系列操作系统LinuxWindows
* CH340 / CH341操作系统WindowsLinux需要内核4.10
* PL2303操作系统WindowsLinux
* CP2102操作系统WindowsLinuxmacOS
已知不起作用的接口:
* Raspberry Pi Mini UART缺少奇偶校验支持请启用PL011 UART
### 问题3stcgal 启动失败同时显示 `module 'serial' has no attribute 'PARITY_NONE'` 等类似信息
PyPI软件包“ serial”数据序列库和PyPI软件包“ pyserial”stcgal所需的串行端口访问库之间存在模块名称冲突。
您必须卸载'serial'软件包(`pip3 uninstall serial`)并重新安装'pyserial'`pip3 install --force-reinstall pyserial`)才能解决此问题。
目前没有其他已知的解决方案。
### 问题4stcgal无法识别MCU并停留在“Waiting for MCU”中
有许多问题可能导致此症状:
* 电气问题和错误连接。确保正确连接了RX / TXGND和VCC。
如果您不使用自动复位功能还应确保仅在stcgal启动后才接通电源因为引导加载程序仅在上电复位时被调用。
* 通过I / O引脚供电。
即使未连接VCC也可以通过I / O引脚例如RX / TX为MCU供电。
在这种情况下,上电复位逻辑不起作用。请参阅下一个问题。
* erial接口不兼容。由于各种原因一些基于USB的UART与STC MCU的兼容性很差。
您可以尝试使用选项`-l 1200`将握手波特率从标准2400波特降低到1200波特在某些情况下可以解决这些问题。
### 问题5如何避免MCU从I/O引脚供电
可以采取各种补救措施来避免MCU从I/O引脚供电。
* 您可以尝试在MCU VCC和GND之间连接一个电阻<1k以使注入的电源短路并希望将电压降至欠压值以下
* 另一种选择是在可能注入功率的I / O线上插入串联电阻。例如在RX / TX线上尝试一个类似1k的值。
* 还有另一种可能性是切换GND而不是VCC。
在大多数情况下,这应该是一个相当可靠的解决方案。
### 问题6RC频率调整失败
首先请确保指定的频率使用正确的单位。频率以kHz为单位指定安全范围约为5000 kHz-30000 kHz。
此外频率调整使用UART时钟作为时钟参考因此UART不兼容或时钟不准确也会导致频率调整问题。如果可能的话
尝试另一个UART芯片。
### 问题7波特率切换失败或闪存编程失败
特别是在高编程波特率,例如, 115200波特。尝试降低波特率或使用默认的19200波特率。
某些USB UART也会由于时序不正确而引起问题这可能会导致各种问题。
### 问题8如何使用自动重置功能
标准自动重置功能的工作原理与Arduino类似。 DTR是低电平有效信号在stcgal启动时置位500 ms然后在其余的编程序列中置为无效。
在标准USB UART上这将导致500 ms的低脉冲然后是高相位。 stcgal作者推荐以下电路
```
VCC --o o-- MCU GND
| |
.-. |
| | 1k |
| | |
'_' |
| |
| ||-+
DTR --o --||<- BS170/BSS138
||-| (N-CH MOSFET)
|
|
GND ---------o
```
该电路使用一个N沟道MOSFET作为开关来切换MCU的GND。 VCC直接连接。这避免了寄生供电问题。上拉电阻可确保在DTR输入悬空时接通MCU。

24
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文档说明 Explanation
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安装说明
============
stcgal需要Python 3.2或更高版本pyserial 3.0或更高版本以及TQDM 4.0.0或更高版本。
USB支持是可选的并且需要pyusb 1.0.0b2或更高版本。如果已经安装了依赖项,则可以使用包含的
```stcgal.py``` 脚本直接运行stcgal。
永久安装有几种选择:
* 使用Python3和```pip```。运行```pip3 install stcgal```
在系统上全局安装最新版本的stcgal。
这可能需要管理员/ root用户权限才能进行写到系统目录。
* 使用setuptools。运行`./setup.py build`来构建,并运行'sudo ./setup.py install`'来安装stcgal。

51
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支持的MCU型号
====================
stcgal理论上完全支持STC 89/90/10/11/12/15/8系列MCU。
到目前为止stcgal已使用以下MCU模型进行了测试
89/90系列
* STC89C52RC (BSL 版本: 4.3C/6.6C)
* STC90C52RC (BSL 版本: 4.3C)
* STC89C54RD+ (BSL 版本: 4.3C)
STC12C系列
* STC12C2052 (BSL 版本: 5.8D)
* STC12C2052AD (BSL 版本: 5.8D)
* STC12C5608AD (BSL 版本: 6.0G)
* STC12C5A16S2 (BSL 版本: 6.2I)
* STC12C5A60S2 (BSL 版本: 6.2I/7.1I)
* STC12C5204AD (BSL 版本: 6.6H)
10/11系列价格
* STC10F04XE (BSL 版本: 6.5J)
* STC11F02E (BSL 版本: 6.5K)
* STC11F08XE (BSL 版本: 6.5M)
STC15系列
* STC15F104E (BSL 版本: 6.7Q)
* STC15F204EA (BSL 版本: 6.7R)
* STC15L104W (BSL 版本: 7.1.4Q)
* STC15F104W (BSL 版本: 7.1.4Q)
* IAP15F2K61S2 (BSL 版本: 7.1.4S)
* STC15L2K16S2 (BSL 版本: 7.2.4S)
* IAP15L2K61S2 (BSL 版本: 7.2.5S)
* STC15W408AS (BSL 版本: 7.2.4T)
* STC15W4K56S4 (BSL 版本: 7.3.4T, UART and USB mode)
STC8系列
* STC8A8K64S4A12 (BSL 版本: 7.3.9U)
* STC8F2K08S2 (BSL 版本: 7.3.10U)
欢迎提供兼容性报告,无论是负面的还是正面的。

22
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@ -0,0 +1,22 @@
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stcgal - 用于STC MCU的ISP闪存工具
===============================
stcgal是用于[STC MCU Ltd](http://stcmcu.com/)的命令行闪存编程工具。 兼容8051微控制器。
STC微控制器具有基于UART / USB的引导加载程序BSL
它采用系统内编程即基于数据包的协议通过串行链路刷新代码存储器和IAP存储器。
BSL还用于配置各种设备选项。 不幸的是该协议没有公开记录STC仅提供粗略的Windows GUI应用程序进行编程
stcgal是STC的Windows软件的功能全面的开源替代品。 它支持多种MCU非常便携适合自动下载。
[有关更多信息请参见GitHub页面。](https://github.com/grigorig/stcgal).

238
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@ -0,0 +1,238 @@
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使用方法
=====
使用 ```-h``` 调用stcgal以获取使用信息。'//'后面是翻译,实际使用过程中没有后面内容)
```
usage: stcgal.py [-h] [-a] [-r RESETCMD]
[-P {stc89,stc12a,stc12b,stc12,stc15a,stc15,stc8,usb15,auto}]
[-p PORT] [-b BAUD] [-l HANDSHAKE] [-o OPTION] [-t TRIM] [-D]
[-V]
[code_image] [eeprom_image]
stcgal 1.5 - an STC MCU ISP flash tool
(C) 2014-2018 Grigori Goronzy and others
https://github.com/grigorig/stcgal
positional arguments:
code_image code segment file to flash (BIN/HEX) //代码段文件刷新
eeprom_image eeprom segment file to flash (BIN/HEX) //EEPROM段文件刷新
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit //显示此帮助消息并退出
-a, --autoreset cycle power automatically by asserting DTR//断言DTR自动重启电源
-r RESETCMD, --resetcmd RESETCMD
shell command for board power-cycling (instead of DTR //用于板上电重启的shell命令而不是DTR断言
assertion)
-P {stc89,stc12a,stc12b,stc12,stc15a,stc15,stc8,usb15,auto}, --protocol {stc89,stc12a,stc12b,stc12,stc15a,stc15,stc8,usb15,auto}
protocol version (default: auto) //协议版本芯片系列在默认状态为auto
-p PORT, --port PORT serial port device //串口设备
-b BAUD, --baud BAUD transfer baud rate (default: 19200) //传输波特率默认值19200
-l HANDSHAKE, --handshake HANDSHAKE
handshake baud rate (default: 2400) //握手波特率默认值2400
-o OPTION, --option OPTION
set option (can be used multiple times, see//设置选项(可以多次使用,请参阅文档)
documentation)
-t TRIM, --trim TRIM RC oscillator frequency in kHz (STC15+ series only)//RC振荡器频率kHz仅STC15 +系列)
-D, --debug enable debug output //启用调试输出
-V, --version print version info and exit //打印版本信息并退出
```
最重要的是, ```-p``` 设置用于编程的串行端口。
### 通讯协议与规定
STC MCU对BSL使用各种相关但不兼容的协议。协议可以用```-P``` 标志来指定。
默认情况下使用UART协议自动检测。协议与MCU系列的对应关系如下
* ```auto``` 自动检测基于UART的协议默认
* ```stc89``` STC89/90 系列
* ```stc12a``` STC12x052 系列和其他类似系列
* ```stc12b``` STC12x52 系列, STC12x56 系列和其他类似系列
* ```stc12``` 多数 STC10/11/12 系列
* ```stc15a``` STC15x104E 和 STC15x204E(A) 系列
* ```stc15``` 多数 STC15 系列
* ```stc8``` STC8 系列
* ```usb15``` 支持USB的STC15W4系列
doc / reverse-engineering子目录中的文本文件提供了BSL使用的反向工程协议的概述。
有关更多详细信息,请阅读源代码。
### 获取MCU信息
调用stcgal而不编写任何文件。它将转储有关MCU的信息例如'//'后面是翻译,实际使用过程中没有后面内容)
```
$ ./stcgal.py -P stc15
Waiting for MCU, please cycle power: done //等待MCU请重启电源
Target model:
Name: IAP15F2K61S2
Magic: F449
Code flash: 61.0 KB
EEPROM flash: 0.0 KB
Target frequency: 10.046 MHz //单片机频率
Target BSL version: 7.1S //单片机BSL版本
Target wakeup frequency: 34.771 KHz //单片机唤醒频率
Target options:
reset_pin_enabled=False //复位引脚启用状态
clock_source=internal //时钟来源
clock_gain=high
watchdog_por_enabled=False //看门狗状态
watchdog_stop_idle=True
watchdog_prescale=256 //看门狗预分频系数
low_voltage_reset=True //低电压复位
low_voltage_threshold=3
eeprom_lvd_inhibit=True
eeprom_erase_enabled=False
bsl_pindetect_enabled=False
por_reset_delay=long
rstout_por_state=high
uart2_passthrough=False //串口2直通
uart2_pin_mode=normal //串口2引脚模式
Disconnected!
```
如果识别失败,阅读[FAQ(chinese)](FAQ.md)
### 编程Flash闪存
stcgal支持Intel十六进制编码文件以及二进制文件。
Intel HEX通过文件扩展名(. hex,. ihx 或者. ihex ) 自动测试。
像前面一样调用 stcgal但提供代码映像的路径
```
$ ./stcgal.py -P stc15 hello.hex
Waiting for MCU, please cycle power: done
Target model:
Name: IAP15F2K61S2
Magic: F449
Code flash: 61.0 KB
EEPROM flash: 0.0 KB
Target frequency: 10.046 MHz //单片机频率
Target BSL version: 7.1S //单片机BSL版本
Target wakeup frequency: 34.771 KHz //单片机唤醒频率
Target options:
reset_pin_enabled=False //复位引脚启用状态
clock_source=internal //时钟来源
clock_gain=high
watchdog_por_enabled=False //看门狗状态
watchdog_stop_idle=True
watchdog_prescale=256 //看门狗预分频系数
low_voltage_reset=True //低电压复位
low_voltage_threshold=3
eeprom_lvd_inhibit=True
eeprom_erase_enabled=False
bsl_pindetect_enabled=False
por_reset_delay=long
rstout_por_state=high
uart2_passthrough=False //串口2直通
uart2_pin_mode=normal //串口2模式
Loading flash: 80 bytes (Intel HEX)
Trimming frequency: 10.046 MHz
Switching to 19200 baud: done
Erasing flash: done
Writing 256 bytes: .... done
Setting options: done
Target UID: 0D000021022632
Disconnected!
```
还可以编程存储器的EEPROM部分。 将 Flash 图像路径添加到命令行后添加EEPROM图像路径。
stcgal默认使用 19200 bps的保守波特率。 可以通过标志```-b```选择更快的波特率来加快编程速度。
### 设备选项
stcgal转储了许多目标选项。 也可以修改这些。 在命令行上提供一个( 或者更多) `-o` 标志,后面跟一个 key-value 对来调整这些设置。
例如你可以将外部晶体启用为时钟源:
```
$ ./stcgal.py -P stc15 -o clock_source=external hello.bin
```
请注意,设备选项只能在 Flash 内存被编程时设置
#### 命令行选项键
并非所有部件都支持所有选项。 描述中列出了支持每个选项的协议或者部分。
选项密钥 | 可能的值 | 协议/模型 | 描述
------------------------------|-------------------|---------------------|------------
```cpu_6t_enabled``` | true/false | 仅STC89 | 6T快速模式
```bsl_pindetect_enabled``` | true/false | 全部 | BSL仅在 p3。2/p3。3 或者 p1.0/p1.1 ( 取决于模型) 低时启用
```eeprom_erase_enabled``` | true/false | 全部 | 使用下一个编程周期擦除 EEPROM
```clock_gain``` | low/high | 所有带XTAL引脚 | 外部晶体的时钟增益
```ale_enabled``` | true/false | 仅STC89 | 如果 true正常 GPIO如果 false则启用ALE引脚
```xram_enabled``` | true/false | 仅STC89 | 使用内部 XRAM ( 仅适用于 STC89 )
```watchdog_por_enabled``` | true/false | 全部 | 复位复位后的看门狗状态( POR )
```low_voltage_reset``` | low/high | STC12A/STC12 | 低电压复位级别( 低:~3.3V, 高: ~3.7V)
```low_voltage_reset``` | true/false | STC12 | 启用RESET2引脚低压检测
```low_voltage_reset``` | true/false | STC15A | 启用低电压复位( brownout )
```clock_source``` | internal/external | 带XTAL的STC12A+ | 使用内部( RC ) 或者外部( 晶体) 时钟
```watchdog_stop_idle``` | true/false | STC12A+ | 在空闲模式停止看门狗
```watchdog_prescale``` | 2,4,8,...,256 | STC12A+ | 看门狗定时器预分频器,必须是两个电源。
```reset_pin_enabled``` | true/false | STC12+ | 如果 true正常 GPIO如果 false则复位引脚
```oscillator_stable_delay``` | 4096,...,32768 | 仅STC11F系列 | 时钟中的晶体稳定延迟。 一定是 two。
```por_reset_delay``` | short/long | STC12+ | 复位复位( POR ) 延迟
```low_voltage_threshold``` | 0...7 | STC15A+ | 低电压检测阈值。型号特定
```eeprom_lvd_inhibit``` | true/false | STC15A+ | 在低电压情况下忽略EEPROM写入
```rstout_por_state``` | low/high | STC15+ | 上电复位后的RSTOUT / RSTSV引脚状态
```uart1_remap``` | true/false | STC8 | 通过UART1到UART2引脚( 用于单导线UART模式)
```uart2_passthrough``` | true/false | STC15+ | 直通UART1至UART2引脚用于单线UART模式
```uart2_pin_mode``` | push-pull/normal | STC15+ | UART2 TX引脚的输出模式
```cpu_core_voltage``` | low/mid/high | STC15W+ | CPU核心电压( 低:~2.7V, mid: ~3.3V, 高:~3.6V)
```epwm_open_drain``` | true/false | STC8 | 上电复位后对EPWM引脚使用漏极开路引脚模式
```program_eeprom_split``` | 512 - 65024 | STC8A8 w/ 64 KB | 选择代码闪存和EEPROM闪存之间的划分以512字节块为单位
### 频率微调
如果使用内部RC振荡器 (```clock_source=internal```),
stcgal可以执行修整过程以将其调整为给定值。 仅在STC15系列及更高版本中受支持。
调整值与设备选项一起存储。 使用 ```-t``` 标志请求对某个值进行修剪。
通常可以实现4000到30000 kHz之间的频率。 如果修剪失败stcgal将中止。
### 自动功率循环
STC的微控制器需要上电复位才能调用引导加载程序这可能很不方便。
stcgal可以使用串行接口的DTR控制信号来自动执行此操作。
当通过```-a```用自动复位功能时DTR信号有效约500 ms。
这需要外部电路来实际切换电源。
在某些情况下当微控制器仅消耗很少的功率时就有可能直接从DTR信号提供功率。
作为DTR的替代方法可以使用定制的shell命令或外部脚本通过-r选项来重置设备。
您应将命令与```-a```选项一起指定。不要忘了引号
例如:
```
$ ./stcgal.py -P stc15 -a -r "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio666/value"
```
或者
```
$ ./stcgal.py -P stc15 -a -r "./powercycle.sh"
```
### 退出状态
如果在执行stcgal时没有发生错误则退出状态为 0.。
任何错误( 如协议错误或者 I/O 错误) 都会导致退出状态 1。
如果用户按ctrl键中止 stcgal则会导致退出状态为 2.
### USB支持
STC15W4系列具有一个基于USB的BSL可以选择性的使用它。
stcgal中的USB支持是实验性的将来可能会改变。
USB模式是通过使用“ usb15”协议启用的。
USB协议会忽略端口```-p```标志以及波特率选项。同时不支持RC频率调整。