docs: 总体规划/决策日志/进度日志

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agent committed 2026-07-24 08:31:15 +00:00
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# 4.2寸 e-ink 设备逆向与本地化改造 · 总体实现计划
> **For agentic workers:** REQUIRED SUB-SKILL: Use superpowers:subagent-driven-development (recommended) or superpowers:executing-plans to implement this plan task-by-task. Steps use checkbox (`- [ ]`) syntax for tracking.
> 工作准则见根目录 `GOVERNANCE.md`;进度记录于 `PROGRESS.md`。
**Goal:** 摸清 4.2寸墨水屏设备(DA14585 BLE SoC)软硬件架构,交付离线可用的 agent 友好 CLI 上位机,并获得固件级可控能力。
**Architecture:** 三条证据线(Web 上位机 JS / Android APK / DA14585 固件镜像)互证还原 BLE GATT 协议与图像协议 → 以 Python+bleak 实现离线 CLI(JSON I/O,面向 agent)→ 固件镜像解析/修改/SUOTA 工具链实现软硬件可控。
**Tech Stack:** Python 3.12、bleak(BLE)、Pillow(图像抖动)、jadx/androguard(APK)、capstone(固件反汇编)、pytest。
## Global Constraints
- 交付物运行**零互联网依赖**(仅本机 BLE)。(任务说明 目标2)
- CLI 面向 agent:所有命令支持 `--json` 机器可读输出。
- 功能集必须先对齐 Web 上位机现有功能,再谈增强。(任务说明 目标2)
- 固件指 DA14585 镜像;可控 = 能解析、能修改、能重生成可烧录镜像、SUOTA 流程文档化。(任务说明 目标3 + GOVERNANCE G4)
- `app/` 原始输入只读;所有结论须附证据。
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## 阶段总览与门禁
| 阶段 | 内容 | 门禁 |
|------|------|------|
| P0 | 治理+工具链 | git 就绪;jadx/androguard/capstone/bleak 可用 |
| P1 | 三线逆向(Web→APK→固件) | G1:architecture.md + protocol.md,三线互证 |
| P2 | CLI 上位机(功能对齐) | G2、G3:测试全绿,功能清单逐项覆盖 |
| P3 | 增强 + 固件可控 | G4、G5:镜像工具+SUOTA 文档;离线验收 |
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## P0:工具链(Task 1)
### Task 1: 分析环境搭建
**Files:**
- Create: `requirements.txt`, `tools/check_env.py`
- [ ] Step 1: 创建 venv 并安装依赖
```bash
python3 -m venv .venv && .venv/bin/pip install -q --upgrade pip
.venv/bin/pip install bleak pillow pytest capstone androguard
apt-get install -y jadx 2>/dev/null || (cd /opt && curl -sL -o jadx.zip https://github.com/skylot/jadx/releases/download/v1.5.1/jadx-1.5.1.zip && unzip -qo jadx.zip)
```
- [ ] Step 2: 写环境自检 `tools/check_env.py`(导入 bleak/pillow/capstone/androguard;检查 jadx 可执行;打印版本表)
- [ ] Step 3: 运行自检,预期全 OK
- [ ] Step 4: 冻结 `requirements.txt` 并提交
---
## P1:三线逆向(Task 2–4)
### Task 2: Web 上位机协议提取(最快路径,先做)
**Files:**
- Create: `analysis/web/fetch.sh`, `docs/protocol.md`
- [ ] Step 1: 抓取站点全部 JS/HTML 到 `analysis/web/`(curl 递归,含 file_down.php 固件列表)
- [ ] Step 2: 提取并记录:BLE service/characteristic UUID、通知/写入选项、命令字节格式、图像分块与应答协议、模板/时钟/倒计时命令
- [ ] Step 3: 写入 `docs/protocol.md`(每条注明来源文件与行号)
- [ ] Step 4: 提交
### Task 3: APK 反编译与互证
**Files:**
- Create: `analysis/apk/notes.md`, 修改 `docs/protocol.md`
- [ ] Step 1: jadx 反编译到 `analysis/apk/jadx-out/`(不入库);搜索 `BluetoothGattCharacteristic`、`writeCharacteristic`、UUID 常量、激活码网络请求
- [ ] Step 2: 与 Web 端逐项比对协议字段;差异写 DECISIONS.md
- [ ] Step 3: 整理功能清单(时钟模式/倒计时/传图抖动算法/6 模板/睡眠/停车牌/WiFi 配置/高级命令)入 `docs/protocol.md` 附录
- [ ] Step 4: 提取图像处理参数(4.2寸=400x300,三色屏 B/W/R 通道编码方式)
- [ ] Step 5: 提交
### Task 4: DA14585 固件分析
**Files:**
- Create: `analysis/firmware/disasm.py`, `docs/firmware-analysis.md`, 修改 `docs/architecture.md`
- [ ] Step 1: 解析镜像头(0x70 0x51 'pQ' 签名、长度、校验),定位加载基址(向量表显示 0x07FCxxxx)
- [ ] Step 2: capstone 反汇编(Thumb, Cortex-M0),定位:GATT 属性表(UUID 字节型匹配)、命令解析跳转表、SPI 墨水屏驱动初始化序列、SUOTA 服务
- [ ] Step 3: 与 protocol.md 互证命令集;记录墨水屏型号线索(4.2" 400x300 三色 → SSD16xx/UC81xx 系驱动 IC 初始化序列比对)
- [ ] Step 4: 写 `docs/firmware-analysis.md`(内存布局、关键函数偏移、镜像校验算法)+ `docs/architecture.md`
- [ ] Step 5: 提交;**G1 门禁检查**
---
## P2:CLI 上位机(Task 5–9)
### Task 5: BLE 传输层 + 协议编解码(TDD)
**Files:**
- Create: `src/ppclock/protocol.py`, `src/ppclock/transport.py`, `tests/test_protocol.py`
**Interfaces:**
- Produces: `encode_command(cmd: int, payload: bytes) -> bytes`、`decode_notification(data: bytes) -> dict`、`BLETransport.open/close/write/notify`(UUID 常量全部来自 docs/protocol.md)
- [ ] Step 1: 用 Task 2/3 的真实测试向量写失败测试(编解码往返、分块序号、校验字节)
- [ ] Step 2: 跑测试确认失败
- [ ] Step 3: 实现 protocol.py(纯函数,无 BLE 依赖)
- [ ] Step 4: 实现 transport.py(bleak 封装:扫描按名称/MAC 过滤、连接、MTU 协商、写+等通知)
- [ ] Step 5: 测试全绿后提交
### Task 6: 图像管线
**Files:**
- Create: `src/ppclock/image_pipeline.py`, `tests/test_image.py`
- [ ] Step 1: 失败测试:400x300 输入 → 设备原生位平面字节流(对照 APK 提取的编码:B/W/R 通道映射、扫描方向、字节序)
- [ ] Step 2: 实现六种抖动(Floyd-Steinberg/Atkinson/Bayer/Stucki/Jarvis-Judice-Ninke/无抖动阈值)+ 亮度/对比度/饱和度/旋转/缩放
- [ ] Step 3: 全绿提交
### Task 7: 功能命令层(时钟/日历/倒计时/模板/睡眠/停车牌/高级命令)
**Files:**
- Create: `src/ppclock/commands.py`, `tests/test_commands.py`
- [ ] Step 1: 逐功能写失败测试(参数→字节流,向量来自 protocol.md)
- [ ] Step 2: 实现全部功能命令
- [ ] Step 3: 全绿提交
### Task 8: CLI 入口(agent 友好)
**Files:**
- Create: `src/ppclock/cli.py`, `src/ppclock/__main__.py`, `tests/test_cli.py`
- [ ] Step 1: argparse 子命令:`scan / clock / calendar / countdown / image / template / sleep / parking / wifi-config / raw / ota`;全局 `--json`、`--mac`、`--timeout`
- [ ] Step 2: `--json` 输出 schema 固定(`{"ok":bool,"cmd":str,"data":...,"error":...}`),错误码文档化
- [ ] Step 3: mock transport 的 CLI 集成测试全绿;提交;**G2 门禁检查**
### Task 9: 真机功能对齐验证
- [ ] Step 1: 对照 protocol.md 功能清单逐项在真机执行 CLI(每步记录结果与抓包)
- [ ] Step 2: 缺陷修复直至全部通过;**G3 门禁检查**;提交
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## P3:增强与固件可控(Task 10–12)
### Task 10: 功能增强
- [ ] Step 1: 本地模板渲染(Pillow 离屏渲染 6 模板 → image 推送,摆脱 App 画布)
- [ ] Step 2: `schedule` 子命令:定时/周期推送(cron 友好,单次执行语义,调度交给系统)
- [ ] Step 3: `batch` 子命令:JSONL 批量执行,面向 agent 编排
- [ ] Step 4: 测试+提交
### Task 11: 固件可控工具链
**Files:**
- Create: `tools/fw_info.py`, `tools/fw_pack.py`, `tests/test_fw.py`
- [ ] Step 1: 失败测试:解析原始镜像头字段与校验;重打包字节级一致
- [ ] Step 2: 实现 fw_info(解析/校验)与 fw_pack(修改后重算校验生成可烧录镜像)
- [ ] Step 3: SUOTA 流程写入 docs/firmware-analysis.md(服务 UUID、握手、分块、CRC)
- [ ] Step 4: 全绿提交;**G4 门禁检查**
### Task 12: 最终验收
- [ ] Step 1: 断网环境跑通 CLI 全部命令(除 apt/pip 外)→ **G5**
- [ ] Step 2: 写 README.md(安装/使用/离线说明)与 docs/architecture.md 终稿
- [ ] Step 3: 对照任务说明三条目标逐项验收,更新 PROGRESS.md,提交
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## Self-Review 记录
- 规格覆盖:任务说明目标1→P1;目标2→P2+P3-Task10;目标3→P1-Task4+P3-Task11。✔
- 已知风险:真机不在手时 Task 9 降级为协议仿真测试(以 APK/Web 证据为准),在 PROGRESS.md 显式标注。
- 占位符扫描:无 TBD/TODO。