如何從串口獲取到設備的shell

當一個設備沒有telnet，沒有ftp，沒有ssh，那我們怎么獲取到此設備的調試能力呢？拆！

UART接口

拆開設備，綠的一塊黑的一塊，第一次看確實有點無從下手，別慌，仔細在板子上尋找連著的3個口或者4個口，很容易就能找到它----UART，UART是個什么玩意兒呢？UART的全稱為 UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，中文名字叫通用異步傳輸收發傳送器，它充其量就是一個設備之間的傳輸協議，那何為異步呢？異步就是沒有時鐘信號來同步發送端和接收端，用通俗一點的話來說就是發送端可以在任何時候向接收端發送數據，什么意思呢？我們思考在Windows下進行鍵盤輸入這個例子，我們什么時候按下鍵盤，操作系統是不會知道的，當我們按下某個鍵的時候，比如按下z，鍵盤就會往消息隊列發送消息也就是z的ascii碼，這就是異步傳輸.

那它是怎么知道一個消息的開頭的呢？答：start bit會告訴它，不傳輸數據的時候它保持高電平，當開始傳輸的時候，它將拉低電平通知設備準備接收數據，可問題又來了，它不與設備同步，那接收數據的時候怎么知道傳輸的速率是多少呢？答：波特率，當設備接收到電平從高電平向低電平躍遷的時候，就以波特率所對應的頻率進行接收數據（波特率是事先就設置好的）

下圖d后面兩位分別是奇偶校驗，校驗的方法和TCP/IP協議里的奇偶校驗一樣，不做贅述， stop bit則是將低電平拉高到高電平的信號，具體可以參考下面的鏈接：

UART：了解通用異步接收器/發送器的硬件通信協議

回歸基礎：通用異步接收器/發送器 (UART)

總算有點眉目了：同步傳輸與異步傳輸

數據包結構圖：

介紹完了UART，來講講為什么要找到它，其實剛剛已經講了一半出來----它是與設備進行通信的接口，我們想得到設備的shell，那必然要跟它進行通信，UART就扮演著這么個角色，如果你要問為什么會留下這樣的一個接口給我們拿shell呢？答案也很明了，即開發人員也是要調試的?！所以就留下這么一個接口

尋找UART接口

下圖是TP-LINK TL-WR841N路由器的UART示意圖（紅色框框里面的就是），有幾種方法可以定位UART在哪：

• 有些板子上直接印有字
• 拿手電筒照一下板子
• 試著用萬用表測一下

找到之后，那么這四個口是什么東西呢？這就需要用到萬用表來測試了！

GND

介紹：GND是電線接地端的簡寫，代表地線或0線。這個地并不是真正意義上的地，是出于應用而假設的一個地，對于電源來說，它就是一個電源的負極

識別：拔下設備的電源，將萬用表扭到蜂鳴襠，黑色探針接觸板卡上的金屬，紅色探針依次與四個口觸碰，當聽到萬用表發出"bi~bi"或者"di~di"（或者其他聲音）的聲音就是GND

VCC

介紹：C=circuit表示電路的意思，即接入電路的電壓

識別：插上設備的電源，將萬用表扭到20v，黑色探針接到剛剛測出來的GND，紅色探針去觸碰剩下的三個口，直到有測到有個口的電壓為3.3V或者5V，就是VCC

TX（transmission of data）

介紹：發送數據

識別：插上設備的電源，將萬用表扭到20v，在路由器啟動的一段時間中，用黑色探針接到GND，分別紅色探針去觸碰剩下的倆個口，電壓變化較大的即為TX

RX（receiving of data）

介紹：接收數據

識別：識別完上面的接口，剩下的就是咯！

找到接口之后，就可以拿杜邦線來連接UART，買了下面的針腳和TTL轉USB，為什么要用FT232呢？因為電腦沒有轉化電平信號的硬件，下圖是淘寶買的FT232：

需要注意的是RX和TX與FT232上的RX和TX反著接，就像下圖一樣，先不要焊排針上去，先不要焊排針上去！！！先用手定住測試一下，沒問題了，再焊上去！

連接完成之后就可以使用串口調試工具來獲取一個shell，有好幾個工具，都大差不差：

• putty
• 利用 Putty 的 Serial 功能來連線串口設備
• 串口調試助手
• WIN10上串口調試助手
• SecureCRT
• SecureCRT使用指南

隨便一個工具都可以連接，確定好COM口號，就可以使用指定的波特率來連接，這里波特率多試幾個常見的就好，一般都可以試出來的

查看COM口的方法：此電腦 => 管理 => 設備管理器 => 端口

等待加載完成，按下回車就進入shell的界面，淚目了，看到這個shell的激動程度不亞于用樹莓派提取固件，一直嘗試，一直不行，換了好幾臺設備，終于在這臺CISCO上拿到了shell

試過可以拿到shell的時候就可以焊上排針了，焊完之后就成了下面這個樣子（老爸幫忙焊的，我在旁邊看著真不錯?）：

總結

在失敗了這么多次之后，總結一下失敗的經驗：

• 可能一： RX和 TX線接錯了
• 解決辦法：由于根據其他大師傅的說法，在啟動一段時間里面電壓變化較大的為 TX，但是兩個接口都差不多，沒辦法確認是否接正確了（聽說可以將旁邊的 3.3 伏特的 15K 電阻器將 TX 拉高），只能換著接，還有就是注意TX和RX要反著接，具體看上面的圖
• 可能二：焊接問題
• 解決辦法：只能重新焊，多焊幾次就熟悉了....，一般情況下焊上去就可以了，但也不排除焊壞的情況
• 可能三：波特率選錯
• 解決辦法：多試幾次，因為測試的腳本根本不頂用...，拿常見的波特率先試，一般都能試到的