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基本信息

UART是一种串行协议，意味着它以一位一次的方式在组件之间传输数据。相比之下，并行通信协议通过多个通道同时传输数据。常见的串行协议包括RS-232、I2C、SPI、CAN、Ethernet、HDMI、PCI Express和USB。

通常情况下，当UART处于空闲状态时，线路保持高电平（逻辑1）。然后，为了表示数据传输的开始，发送器向接收器发送一个起始位，此时信号保持低电平（逻辑0）。接下来，发送器发送包含实际消息的五到八个数据位，后跟一个可选的奇偶校验位和一个或两个停止位（逻辑1），具体取决于配置。奇偶校验位用于错误检查，在实践中很少见。停止位（或位）表示传输的结束。

我们将最常见的配置称为8N1：八个数据位，无奇偶校验，一个停止位。例如，如果我们想要在8N1 UART配置中发送字符C，或者在ASCII中表示为0x43，我们将发送以下位：0（起始位）；0、1、0、0、0、0、1、1（0x43的二进制值）；0（停止位）。

与UART通信的硬件工具：

  • USB转串口适配器
  • 带有CP2102或PL2303芯片的适配器
  • 通用工具，如：Bus Pirate、Adafruit FT232H、Shikra或Attify Badge

识别UART端口

UART有4个端口：TX（发送）、RX（接收）、Vcc（电压）和GND（地线）。你可能能够在PCB上找到带有**TX和RX**字样的4个端口。但如果没有指示，你可能需要使用万用表或逻辑分析仪自己找到它们。

使用万用表和设备关闭电源：

  • 使用连续性测试模式来识别GND引脚，将后导线放入地线并用红色导线进行测试，直到听到万用表发出声音。PCB上可能有多个GND引脚，所以你可能已经找到了UART引脚，也可能没有找到。
  • 要识别VCC端口，设置直流电压模式并将其设置为20V电压。黑色探针接地，红色探针接引脚。打开设备电源。如果万用表测量到恒定的3.3V或5V电压，说明你找到了Vcc引脚。如果得到其他电压，请尝试其他端口。
  • 要识别TX端口，将直流电压模式设置为20V电压，黑色探针接地，红色探针接引脚，并打开设备电源。如果你发现电压在几秒钟内波动，然后稳定在Vcc值上，那么你很可能找到了TX端口。这是因为在上电时，它会发送一些调试数据。
  • RX端口将是离其他3个端口最近的一个，它的电压波动最小，所有UART引脚中的总体值最低。

你可以混淆TX和RX端口，不会发生任何事情，但如果混淆GND和VCC端口，可能会烧毁电路。

使用逻辑分析仪：

识别UART波特率

识别正确的波特率最简单的方法是查看TX引脚的输出并尝试读取数据。如果接收到的数据无法读取，请切换到下一个可能的波特率，直到数据可读为止。你可以使用USB转串口适配器或Bus Pirate等多功能设备，配合辅助脚本（例如baudrate.py），来完成这个操作。最常见的波特率是9600、38400、19200、57600和115200。

{% hint style="danger" %} 重要提示：在此协议中，你需要将一个设备的TX连接到另一个设备的RX！ {% endhint %}

总线海盗

在这个场景中，我们将嗅探Arduino的UART通信，该通信将程序的所有打印信息发送到串行监视器。

# Check the modes
UART>m
1. HiZ
2. 1-WIRE
3. UART
4. I2C
5. SPI
6. 2WIRE
7. 3WIRE
8. KEYB
9. LCD
10. PIC
11. DIO
x. exit(without change)

# Select UART
(1)>3
Set serial port speed: (bps)
1. 300
2. 1200
3. 2400
4. 4800
5. 9600
6. 19200
7. 38400
8. 57600
9. 115200
10. BRG raw value

# Select the speed the communication is occurring on (you BF all this until you find readable things)
# Or you could later use the macro (4) to try to find the speed
(1)>5
Data bits and parity:
1. 8, NONE *default
2. 8, EVEN
3. 8, ODD
4. 9, NONE

# From now on pulse enter for default
(1)>
Stop bits:
1. 1 *default
2. 2
(1)>
Receive polarity:
1. Idle 1 *default
2. Idle 0
(1)>
Select output type:
1. Open drain (H=Hi-Z, L=GND)
2. Normal (H=3.3V, L=GND)

(1)>
Clutch disengaged!!!
To finish setup, start up the power supplies with command 'W'
Ready

# Start
UART>W
POWER SUPPLIES ON
Clutch engaged!!!

# Use macro (2) to read the data of the bus (live monitor)
UART>(2)
Raw UART input
Any key to exit
Escritura inicial completada:
AAA Hi Dreg! AAA
waiting a few secs to repeat....
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