# 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 (`- [x]`) 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`

- [x] 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)
```

- [x] 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）
- [x] Step 3: 运行自检，预期全 OK
- [x] Step 4: 冻结 `requirements.txt` 并提交

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## 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`

- [x] Step 1: 抓取站点全部 JS/HTML 到 `analysis/web/`（curl 递归，含 file_down.php 固件列表）
- [x] 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
- [x] Step 3: 写入 `docs/protocol.md`（每条注明来源文件与行号）
- [x] Step 4: 提交

### Task 3: APK 反编译与互证

**Files:**
- Create: `analysis/apk/notes.md`, 修改 `docs/protocol.md`

- [x] 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
- [x] Step 2: 与 Web 端逐项比对协议字段；差异写 DECISIONS.md
- [x] 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
- [x] 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）
- [x] 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`

- [x] 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）
- [x] 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
- [x] 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）
- [x] 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`
- [x] Step 5: 提交；**G1 门禁检查**

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## 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）

- [x] 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）
- [x] Step 2: 跑测试确认失败
- [x] Step 3: 实现 protocol.py（纯函数，无 BLE 依赖）
- [x] 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）
- [x] 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`

- [x] 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）
- [x] 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
- [x] 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`

- [x] Step 1: 逐功能写失败测试（参数→字节流，向量来自 protocol.md）
- [x] Step 2: 实现全部功能命令
- [x] 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`

- [x] Step 1: argparse 子命令：`scan / clock / calendar / countdown / image / template / sleep / parking / wifi-config / raw / ota`；全局 `--json`、`--mac`、`--timeout`
- [x] Step 2: `--json` 输出 schema 固定（`{"ok":bool,"cmd":str,"data":...,"error":...}`），错误码文档化
- [x] 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 —— ✅ 完成（2026-07-28/29 实机）

- [x] 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）——**2026-07-28/29 经 bridge 实机完成**（六步全过+扩展 12 步+六抖动+六模板，记录 docs/field-test-result.md；K1 停车牌待查为唯一遗留）
- [x] Step 2（降级）: 以 FakeTransport 逐帧断言 + 三线证据互证替代（tests/test_cli.py、test_commands.py）；G3 以协议级达标记录于 PROGRESS.md

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## P3：增强与固件可控（Task 10–12）

### Task 10: 功能增强

- [x] Step 1: 本地模板渲染（Pillow 离屏渲染 6 模板 → image 推送，摆脱 App 画布）
- [x] 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）
- [x] Step 3: `batch` 子命令：JSONL 批量执行，面向 agent 编排
- [x] 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`

- [x] 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
- [x] 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）
- [x] Step 3: SUOTA 流程写入 docs/firmware-analysis.md（服务 UUID、握手、分块、CRC）
- [x] Step 4: 全绿提交；**G4 门禁检查**

### Task 12: 最终验收

- [x] Step 1: 断网环境跑通 CLI 全部命令（除 apt/pip 外）→ **G5**
- [x] Step 2: 写 README.md（安装/使用/离线说明）与 docs/architecture.md 终稿
- [x] 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。