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把知识变为收入

《STM32 UART、SPI、I2C通信协议逆向分析实战》

用逻辑分析仪和示波器，从波形反推UART、SPI、I2C协议，掌握工业级通信调试与驱动编写

课程规模
图文体系
30个系统小节
总字数约 8.8 万字，配套5张动态热点交互图表、5张矢量图、12个表格
适宜人群
人群定位
有基础、想动手做项目实操的开发者
需要项目参考和案例练习的初中级工程师
正在做嵌入式通信调试、想提升协议逆向能力的人
资料特色
内容特色
30个章节覆盖UART、SPI、I2C三大协议从波形捕获到驱动还原全流程
每个协议都有真实波形图、时序测量数据与代码片段，可直接复用
从Modbus RTU到I2C传感器寄存器映射，全是工程现场常见场景
学习收获
落地结果
能独立用逻辑分析仪捕获并解码UART/SPI/I2C通信波形
掌握从波形反推外设初始化参数与协议帧格式的方法
具备还原未知IoT模块通信协议并编写驱动的能力
阶段 01 · 第 01-05 节

基础认知篇

基础认知篇：从工具链选型到UART帧结构、波特率偏差、Modbus RTU还原，搭建

01
课程导论：STM32通信协议逆向的工程目标与工具链选型
  • 工具链选型
  • 逆向分析场景
  • 对比逻辑分析仪
执行清单
02
UART帧结构捕获：起始位、数据位与停止位波形测量
  • 停止位波形测量
  • 使用逻辑分析仪抓取U
  • 参数配置项
配置
03
UART波特率偏差分析：时钟源误差与采样点漂移修正
  • 外设初始化
  • 示波器测量实际波特率
  • UART波特率偏差分
执行清单
04
UART数据帧逆向：ASCII与HEX载荷的字节序与校验识别
  • CRC校验
  • 解析未知设备UART
  • 区分ASCII
执行清单
05
UART多字节协议还原：Modbus RTU帧头、地址与CRC16提取
  • 协议帧解析
  • 捕获Modbus
  • CRC校验
执行清单
阶段 02 · 第 06-10 节

核心机制篇

核心机制篇：深入UART自定义协议、硬件流控、SPI模式与帧格式，掌握波形判定核心技

06
UART自定义协议逆向：变长包与超时分割策略实战
  • 超时分割策略实战
  • 协议帧解析
  • 利用空闲时间间隔实现
执行清单
07
UART硬件流控分析：RTS / CTS信号时序与握手逻辑
  • CTS信号时序
  • 测量RTS
  • DMA缓冲队列
流程清单
08
UART中断与DMA模式下的波形特征与数据完整性验证
  • 对比中断
  • 分析丢帧
  • UART中断
执行清单
09
SPI模式识别：CPOL / CPHA相位与极性的波形判定方法
  • CPOL
  • ADC采样链路
  • 确定SPI模式
执行清单
10
SPI帧格式逆向：片选信号、字节序与位长测量
  • 片选信号
  • 捕获CS
  • 确定MSB
执行清单
阶段 03 · 第 11-15 节

工程实现篇

工程实现篇：实战SPI多从机、寄存器读写、高速时序约束与I2C起停条件，解决总线冲突

11
SPI多从机总线分析：片选冲突与菊花链拓扑识别
  • 片选冲突
  • 多CS信号时序
  • 区分独立片选
执行清单
12
SPI寄存器读写逆向：命令字节与地址映射的波形解码
  • 命令字节
  • 解析SPI命令序列
  • 还原寄存器地址
命令
13
SPI高速传输时序约束：建立时间与保持时间的示波器测量
  • 保持时间的示波器测量
  • 测量SCK边沿
  • 是否满足器件时序要求
执行清单
14
SPI CRC与DMA传输的波形异常分析与错误恢复
  • CRC校验
  • 分析DMA传输中断导
  • 错误码定位
执行清单
15
I2C起始与停止条件：SCL / SDA时序的精确捕获与解码
  • SDA时序的精确捕获
  • 停止条件
  • 参数配置项
参数
阶段 04 · 第 16-20 节

调试验证篇

调试验证篇：I2C地址识别、应答机制、时钟拉伸与仲裁丢失，精准定位通信异常

16
I2C地址与读写位识别：7位与10位地址的波形区分
  • 10位地址的波形区分
  • 解析地址字节
  • 区分7位
执行清单
17
I2C应答机制逆向：ACK / NACK时序与从机响应分析
  • NACK时序
  • 测量SDA在第9个S
  • 判断从机应答状态
执行清单
18
I2C多字节传输还原：寄存器地址与数据块的字节序重组
  • 寄存器地址
  • 捕获连续读写序列
  • 重组寄存器地址
执行清单
19
I2C时钟拉伸检测：从机慢速响应与主时钟延时的波形分析
  • 外设初始化
  • 测量拉伸时长
  • 操作清单
执行清单
20
I2C总线冲突与仲裁丢失：多主机竞争波形的逆向还原
  • 关键对象
  • 捕获多主机同时发送时
  • 分析仲裁丢失条件
执行清单
阶段 05 · 第 21-25 节

高级专题篇

高级专题篇：I2C EEPROM/传感器时序、混合协议桥接、PulseView脚本化

21
I2C EEPROM读写时序逆向：页写入与随机读取的波形解码
  • 随机读取的波形解码
  • 随机读取命令
  • 关键对象
命令
22
I2C传感器寄存器映射还原：温度 / 压力数据格式提取
  • 压力数据格式提取
  • 连续读取传感器寄存器
  • 还原数据格式
执行清单
23
混合协议总线分析：UART转I2C桥接器的数据流追踪
  • UART转I2C桥接
  • 使用双通道逻辑分析仪
  • 关键对象
执行清单
24
协议逆向工具链整合：PulseView与Sigrok的脚本化解码
  • PulseView
  • 编写Python脚本
  • 自动提取协议字段
脚本
25
STM32CubeMX配置逆向：从波形反推外设初始化参数
  • 参数配置项
  • 操作清单
  • 验收口径
配置
阶段 06 · 第 26-30 节

项目收束篇

项目收束篇：固件状态机提取、工业/消费电子协议对比、SPI Flash与IoT模块全

26
固件协议栈逆向：从二进制码流提取通信状态机
  • 状态转移表
  • 最小代码样例
  • 关键对象
执行清单
27
工业传感器协议逆向：基于UART的Modbus与自定义协议对比
  • 与自定义协议对比
  • 实战逆向某工业传感器
  • 区分Modbus
执行清单
28
消费电子I2C设备逆向：触摸屏控制器寄存器映射还原
  • 触摸屏控制器寄存器映
  • 参数配置项
  • 消费电子I2C设备逆
配置
29
SPI Flash存储器逆向：读ID、读数据与写使能时序还原
  • 写使能时序还原
  • 捕获W25Q系列Fl
  • 还原指令集
执行清单
30
综合实战：未知IoT模块三协议通信全链路逆向与驱动编写
  • 关键对象
  • 综合运用UART
  • 综合实战
执行清单