JLink MCP Server — AI-powered microcontroller debugging via Model Context Protocol
JLink MCP Server
🔌 让 AI 直接调试你的单片机 — 基于 Model Context Protocol (MCP)
通过本项目,Claude、Cursor 等 AI 助手可以直接通过 JLink 调试器控制单片机,实现:设置断点、单步执行、读写内存、读取变量、查看寄存器、RTT 日志、烧录固件等完整调试功能。
已在 STM32H7B0VB (Cortex-M7) 上完成真机验证,全部功能正常。
功能特性
- ✅ 连接管理 — 支持 SWD / JTAG,支持多 JLink、JLink over IP
- ✅ 断点控制 — 按地址或函数名设置/清除断点
- ✅ 执行控制 — 暂停、继续、单步、复位
- ✅ 内存读写 — 支持 8/16/32 位宽度,最大单次 1KB
- ✅ 寄存器读写 — 读写全部 CPU 核心寄存器(R0-R15、PC、SP、LR、xPSR 等)
- ✅ 变量调试 — 按变量名读写全局变量(自动解析 ELF/DWARF 调试信息)
- ✅ 符号解析 — 加载
.elf/.axf获取函数地址、变量地址 - ✅ RTT 日志 — 读写 SEGGER RTT 实时通道
- ✅ 固件烧录 — 支持
.elf/.axf/.hex/.bin格式 - ✅ 兼容 Keil MDK 和 CLion/CMake 工作流
目录结构
jlink-mcp/
├── server.py # MCP 服务器主入口(25 个工具)
├── jlink_debugger.py # JLink 操作封装(基于 pylink-square)
├── elf_parser.py # ELF/DWARF 解析(变量名 → 地址 + 类型)
├── config.py # 配置类 + 常用芯片型号表
├── requirements.txt # Python 依赖
├── pyproject.toml # 项目元数据
├── claude_desktop_config.json # Claude Desktop 配置模板
├── test_jlink.py # JLink 硬件检测脚本
├── test_full.py # 完整功能测试脚本
└── README.md # 本文档
环境要求
| 依赖 | 说明 |
|---|---|
| SEGGER J-Link 驱动 | 下载 — 必须安装,提供 JLinkARM.dll |
| Python 3.10+ | python.org |
| JLink 调试器硬件 | J-Link BASE / EDU / PLUS / OB 均可 |
安装
# 进入项目目录
cd "jlink-mcp"
# 安装依赖(国内使用清华镜像)
python -m pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple --trusted-host pypi.tuna.tsinghua.edu.cn
requirements.txt 内容:
mcp[cli]>=1.0.0
pylink-square>=0.12.0
pyelftools>=0.31
MCP 工具列表(25 个)
🔌 连接管理
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| connect | device, interface="SWD", speed=4000 | 连接 JLink 和目标芯片 |
| disconnect | — | 断开连接(自动恢复目标运行) |
| get_status | — | 查询连接状态、目标状态、PC、断点数 |
| list_devices | — | 列出常用芯片型号(用于 connect 参数参考) |
▶️ 执行控制
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| halt | — | 暂停目标 CPU |
| run | — | 继续运行 |
| step | count=1 | 单步执行(指令级,支持多步) |
| reset | halt_after=True | 复位(默认复位后保持暂停) |
🔴 断点管理
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| set_breakpoint | address 或 symbol | 设置断点(地址或函数名) |
| clear_breakpoint | address 或 symbol 或 handle | 清除指定断点 |
| clear_all_breakpoints | — | 清除全部断点 |
| list_breakpoints | — | 列出所有活动断点 |
🧠 内存读写
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| read_memory | address, num_bytes=16, width=32 | 读内存(最大 1KB) |
| write_memory | address, data[], width=32 | 写内存 |
📊 寄存器
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| read_registers | — | 读取全部 CPU 寄存器(R0-R15、PC、SP、LR 等) |
| write_register | reg_name, value | 写入指定寄存器 |
📦 符号与变量(需加载 ELF)
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| load_elf | elf_path | 加载 .elf 或 .axf 文件 |
| get_symbol_address | symbol | 查询符号地址 |
| list_global_variables | — | 列出所有全局变量(含地址、类型、大小) |
| list_functions | — | 列出所有函数符号 |
| read_variable | name | 按变量名读取值(自动类型解码) |
| write_variable | name, value | 按变量名写入值 |
📡 RTT 实时日志
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| read_rtt | channel=0, max_bytes=1024 | 读取 SEGGER RTT 日志 |
| write_rtt | text, channel=0 | 向目标发送 RTT 数据 |
💾 固件烧录
| 工具 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| flash_firmware | file_path, address(仅.bin需要), verify=True | 烧录固件 |
配置 AI 客户端
Claude Desktop
编辑:%APPDATA%\Claude\claude_desktop_config.json
{
"mcpServers": {
"jlink-mcp": {
"command": "python",
"args": ["C:\\path\\to\\jlink-mcp\\server.py"]
}
}
}
注意:将路径替换为实际的
server.py路径,然后重启 Claude Desktop。
Cursor
Settings → Features → MCP Servers → Add Server:
{
"jlink-mcp": {
"type": "stdio",
"command": "python",
"args": ["C:\\path\\to\\jlink-mcp\\server.py"]
}
}
VS Code (Cline / Continue)
.vscode/mcp.json:
{
"servers": {
"jlink-mcp": {
"type": "stdio",
"command": "python",
"args": ["C:\\path\\to\\jlink-mcp\\server.py"]
}
}
}
使用示例
基础调试流程
用户: 连接 STM32H7B0VB,SWD 接口
AI → connect(device="STM32H7B0VB", interface="SWD")
← JLink S/N: 601012469, Core ID: 0x6ba02477, 已暂停
用户: 读取当前所有寄存器
AI → read_registers()
← R0=0x00000000, PC=0x9008B598, SP=0x20006DD8...
用户: 在 main 函数设置断点,然后复位运行
AI → load_elf("C:/Project/Debug/app.elf")
→ set_breakpoint(symbol="main")
→ reset(halt_after=False)
← 程序运行中,等待命中断点...
用户: 读取全局变量 g_counter 的值
AI → read_variable(name="g_counter")
← name="g_counter", address=0x24000100, type="uint32_t", value=42
用户: 单步执行 5 次,查看 PC 变化
AI → step(count=5)
← PC: 0x9008B598 → 0x9008B5A6
用户: 查看 RTT 日志输出
AI → read_rtt()
← "[INFO] System init OK\r\n[INFO] Main loop start\r\n"
Keil MDK 工作流
- Keil 编译项目(生成
.axf和.hex) - 关闭 Keil 调试会话(释放 JLink)
- 对 AI 说:
"加载 ELF: C:\Keil_Projects\MyProject\Objects\MyProject.axf""连接 STM32F103C8""在 HAL_GPIO_WritePin 设置断点,运行"
CLion / CMake 工作流
- CLion 构建项目(生成
.elf) - 停止 CLion 调试会话(释放 JLink)
- 对 AI 说:
"加载 ELF: C:\Projects\MyApp\cmake-build-debug\MyApp.elf""连接 STM32F407VG"
常用芯片型号参考
| 型号字符串 | 芯片 |
|---|---|
| STM32F103C8 | STM32F103C8T6 (Blue Pill), Cortex-M3 |
| STM32F407VG | STM32F407VGT6, Cortex-M4F |
| STM32H7B0VB | STM32H7B0VBT6, Cortex-M7 ✅ 已验证 |
| STM32H743ZI | STM32H743ZIT6, Cortex-M7 |
| STM32G071RB | STM32G071RBT6, Cortex-M0+ |
| nRF52832_xxAA | nRF52832, Cortex-M4F, BLE5 |
| nRF52840_xxAA | nRF52840, Cortex-M4F |
| GD32F103C8 | GD32F103C8T6, STM32 兼容 |
真机测试结果
测试设备: STM32H7B0VB + J-Link V11 (S/N: 601012469)
| 测试项 | 结果 | |---|---| | 连接 JLink + 目标 (SWD 4MHz) | ✅ PASS | | halt() 暂停 CPU | ✅ PASS | | read_registers() — 115 个寄存器 | ✅ PASS | | read_memory(0x24000000, 32B) | ✅ PASS | | write_memory + 读回验证 | ✅ PASS (0xDEADBEEF 等精确一致) | | set_breakpoint / clear_all_breakpoints | ✅ PASS | | step(count=3) 单步 — PC 正确推进 | ✅ PASS | | get_status() | ✅ PASS | | run() 恢复运行 | ✅ PASS | | disconnect() | ✅ PASS |
常见问题
Q: 连接失败 "Cannot connect to J-Link"
确认 JLink USB 已插好,SEGGER J-Link 驱动已安装,目标板已供电。
Q: 找不到 JLinkARM.dll
安装 SEGGER J-Link Software Pack。 默认路径:
C:\Program Files\SEGGER\JLink\JLinkARM.dll
Q: 变量读取提示"变量未找到"
- 确认已调用
load_elf()加载了 ELF 文件- 确认是全局变量(局部变量需要目标暂停在特定帧才能读取)
- 确认编译时开启了调试信息(Keil: Debug,CLion: Debug 配置)
Q: Keil 和本工具能同时使用吗?
❌ 不能,JLink 同一时间只能被一个程序独占。使用本工具前请关闭 Keil 的调试会话。
Q: 支持 JTAG 吗?
支持,
connect()时传入interface="JTAG"即可。
Q: RTT 读取没有输出?
目标固件需要集成 SEGGER RTT 库,并调用
SEGGER_RTT_printf()输出数据。
依赖说明
| 库 | 版本 | 用途 |
|---|---|---|
| mcp[cli] | ≥1.0.0 | MCP 协议服务器框架 (FastMCP) |
| pylink-square | ≥0.12.0 | JLink DLL Python 封装 |
| pyelftools | ≥0.31 | ELF/DWARF 解析,变量符号解析 |
License
MIT License — 可自由使用、修改和分发。
开发信息
- 开发语言: Python 3.10+
- MCP 框架: FastMCP (mcp[cli])
- JLink 接口: pylink-square → JLinkARM.dll
- 符号解析: pyelftools (ELF/DWARF)
- 支持平台: Windows(JLinkARM.dll)
License
MIT — 详见 LICENSE。