如何从串口获取到设备的shell？

当一个设备没有telnet，没有ftp，没有ssh，那我们怎么获取到此设备的调试能力呢？拆！

UART接口

拆开设备，绿的一块黑的一块，第一次看确实有点无从下手，别慌，仔细在板子上寻找连着的3个口或者4个口，很容易就能找到它—-UART，UART是个什么玩意儿呢？ UART的全称为Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，中文名字叫通用异步传输收发传送器，它充其量就是一个设备之间的传输协议，那何为异步呢？在介绍异步传输的时候，先来看看同步传输：

下面是SPI（Serial Peripheral Interface）的通信模型，有一条SCK时钟控制线，来进行进行数据传输时的同步，这就是同步的含义！

回头来看，异步就是没有时钟信号来同步发送端和接收端，用通俗一点的话来说就是发送端可以在任何时候向接收端发送数据，什么意思呢？我们思考在Windows下进行键盘输入这个例子，我们什么时候按下键盘，操作系统是不会知道的，当我们按下某个键的时候，比如按下z，键盘就会往消息队列发送消息也就是z的ascii码，这就是异步传输！

那它是怎么知道一个消息的开头的呢？答：Start Bit会告诉它，不传输数据的时候它保持高电平，当开始传输的时候，它将拉低电平通知设备准备接收数据，在结束的时候拉高电平，也就是Stop Bits，可问题又来了，它不与设备同步，那接收数据的时候怎么知道传输的速率是多少呢？答：波特率，当设备接收到电平从高电平向低电平跃迁的时候，就以波特率所对应的频率进行接收数据（波特率是事先就设置好的）

下图后面两位分别是奇偶校验，校验的方法和TCP/IP协议里的奇偶校验一样，不做赘述，stop bit则是将低电平拉高到高电平的信号，具体可以参考下面的链接：

UART：了解通用异步接收器/发送器的硬件通信协议

回归基础：通用异步接收器/发送器 (UART)

总算有点眉目了：同步传输与异步传输

数据包结构图：

介绍完了UART，来讲讲为什么要找到它，其实刚刚已经讲了一半出来—-它是与设备进行通信的接口，我们想得到设备的shell，那必然要跟它进行通信，UART就扮演着这么个角色，如果你要问为什么会留下这样的一个接口给我们拿shell呢？答案也很明了，即开发人员也是要调试的😀！所以就留下这么一个接口

寻找UART接口

下图是TP-LINK TL-WR841N路由器的UART示意图（红色框框里面的就是），有几种方法可以定位UART在哪：

有些板子上直接印有字
拿手电筒照一下板子
试着用万用表测一下

找到之后，那么这四个口是什么东西呢？这就需要用到万用表来测试了！

GND

介绍：GND是电线接地端的简写，代表地线或0线。这个地并不是真正意义上的地，是出于应用而假设的一个地，对于电源来说，它就是一个电源的负极

识别：拔下设备的电源，将万用表扭到蜂鸣裆，黑色探针接触板卡上的金属，红色探针依次与四个口触碰，当听到万用表发出”bi~~bi”或者”di~~di”（或者其他声音）的声音就是GND

VCC

介绍：C=circuit 表示电路的意思，即接入电路的电压

识别：插上设备的电源，将万用表扭到20v，黑色探针接到刚刚测出来的GND，红色探针去触碰剩下的三个口，直到有测到有个口的电压为3.3V或者5V，就是VCC

TX（transmission of data）

介绍：发送数据

识别：插上设备的电源，将万用表扭到20v，在路由器启动的一段时间中，用黑色探针接到GND，分别红色探针去触碰剩下的俩个口，电压变化较大的即为TX

RX（receiving of data）

介绍：接收数据

识别：识别完上面的接口，剩下的就是咯！

找到接口之后，就可以拿杜邦线来连接UART，买了下面的阵脚和TTL转USB，为什么要用FT232呢？因为电脑没有转化电平信号的硬件，下图是淘宝买的FT232：

需要注意的是RX和TX与FT232上的RX和TX反着接，就像下图一样，先不要焊排针上去，先不要焊排针上去！！！先用手定住测试一下，没问题了，再焊上去！

连接完成之后就可以使用串口调试工具来获取一个shell，有好几个工具，都大差不差：

随便一个工具都可以连接，确定好COM口号，就可以使用指定的波特率来连接，这里波特率多试几个常见的就好，一般都可以试出来的

查看COM口的方法：此电脑 => 管理 => 设备管理器 => 端口

等待加载完成，按下回车就进入shell的界面，泪目了，看到这个shell的激动程度不亚于用树莓派提取固件，一直尝试，一直不行，换了好几台设备，终于在这台CISCO上拿到了shell

试过可以拿到shell的时候就可以焊上排针了，焊完之后就成了下面这个样子（老爸帮忙焊的，我在旁边看着真不错😀）：

总结

在失败了这么多次之后，总结一下失败的经验：

可能一：RX和TX线接错了

解决办法：由于根据其他大师傅的说法，在启动一段时间里面电压变化较大的为TX，但是两个接口都差不多，没办法确认是否接正确了（听说可以将旁边的 3.3 伏特的 15K 电阻器将 TX 拉高），只能换着接，还有就是注意TX和RX要反着接，具体看上面的图
可能二：焊接问题

解决办法：只能重新焊，多焊几次就熟悉了….，一般情况下焊上去就可以了，但也不排除焊坏的情况
可能三：波特率选错

解决办法：多试几次，因为测试的脚本根本不顶用…，拿常见的波特率先试，一般都能试到的