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docs/hc-ics/1527 芯片.md

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+comments: true
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+# 1527 芯片
+
+## 芯片定位与调制方式
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+1527 是一颗固定码无线遥控编码芯片，专为低成本的单向遥控设计。典型工作方式：
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+- 射频频率：315 MHz 或 433 MHz（由外部声表/晶振和发射电路决定）
+
+- 调制方式：OOK (开关键控)，即发射载波的有无代表数据
+
+- 数据发送：按下按键后，同一帧数据会以约 10 ms 的间隔重复发送，直到松手
+
+## 数据结构
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+一帧完整数据由同步头和 24 位数据（20 位地址 + 4 位按键值）组成，每发完一帧会有一段较长的低电平间隙，然后重复下一帧
+
+```
+[同步头] + [数据] + 间隙…… 再重复
+```
+
+- 同步头：一个宽高电平脉冲，用来唤醒接收端并标志一帧的开始
+
+- 数据位：24 位，包含 C0～C19（地址码） 和 D0～D3（数据码），不同芯片手册的位序可能不同，但原理一致
+
+## 编码方式
+
+1527 采用脉宽调制来表示一位数据，每一位由 "一个高电平 + 紧随的一个低电平" 组成，高低电平的宽度比例决定逻辑值
+
+以常见的 4T/12T 方案为例（T 为时钟基本周期，由外接振荡电阻决定）：
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+- 逻辑 0：高电平 ≈ 4T，低电平 ≈ 12T（高短低长）
+
+- 逻辑 1：高电平 ≈ 12T，低电平 ≈ 4T（高长低短）
+
+接收端可以通过测量每个高电平的宽度来区分 0/1
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+有的芯片或接收方案也可能是 1T/3T 或 3T/1T，但本质上都是 "短高长低" 表示 0，"长高短低" 表示 1
+
+## 地址码与数据码
+
+地址码（20 位）
+- 由芯片的 A0～A19 管脚通过三态编码确定：接地（0）、接正（1）或悬空（浮动）
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+- 这 20 位决定了遥控器的 "身份"，出厂时或现场跳线来设置，保证不同遥控器间不冲突
+
+数据码（4 位）
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+- 对应 D0～D3 按键输入，通常低电平有效，内部上拉，按下某键后对应位发送 "1" 数据，其余为 "0"。例如按下 D2 键，则数据码为 0100
+
+- 有的 1527 芯片支持组合键，即同时按下多键会送出多位 1
+
+## 发射与接收流程
+
+发射端：按键按下 → 1527 按地址、按键生成数据帧 → 通过 DATA 脚输出编码脉冲 → 控制 433/315 MHz 发射模块（ASK 方式）发射出去
+
+接收端：超再生或超外差接收模块解调出脉冲 → 送至 1527 解码芯片（如 EV1527 配套的解码器，或与 PT2272 类似的方案）或单片机进行软件解码
+
+解码器核对两帧以上地址匹配后，输出对应的按键电平
+
+## 实战案例
+
+### 工控大楼的道闸怎么坏了
+
+![](https://pic1.imgdb.cn/item/6a35930c71d0c6ff61485786.png)
+
+EM1527 是常见的 433MHz/315MHz 无线遥控编码芯片协议，经常用于道闸、卷帘门、遥控开关等设备
+
+协议数据一般为 24 bit，也就是 6 个十六进制字符
+
+它通常使用 OOK/ASK 调制，也就是：
+
+```
+有载波 = 高电平
+无载波 = 低电平
+```
+
+题目附件给的是某种原始无线 IQ 采样数据
+
+常见 SDR 原始采样格式是：
+
+```
+I, Q, I, Q, I, Q ...
+```
+
+用 Python 读取后，将相邻两个字节作为一组 I/Q
+
+```python
+raw = np.fromfile(path, dtype=np.int8)
+
+I = raw[0::2]
+Q = raw[1::2]
+```
+
+为了把 OOK 信号还原成高低电平，需要计算幅度
+
+```python
+# mag2 大时，表示有载波，即高电平；当 mag2 接近 0 时，表示无载波，即低电平
+mag2 = I * I + Q * Q
+```
+
+对幅度做一个简单平滑，然后设置阈值
+
+```python
+env = np.convolve(mag2, np.ones(100) / 100, mode="same")
+level = env > 1000
+```
+
+这样可以得到类似逻辑分析仪中的高低电平序列
+
+```
+高电平  低电平  高电平  低电平 ...
+```
+
+本题中观察到的编码方式有点不同
+
+```
+1 = 长高电平 + 短低电平
+0 = 短高电平 + 长低电平
+```
+
+也就是
+
+```
+bit 1: HHH + L
+bit 0: H + LLL
+```
+
+从信号中截取一帧，统计高低电平长度后，可以得到类似下面的脉冲序列
+
+```
+高 2324 低  853
+高  728 低 2416
+高 2329 低  854
+高  727 低 2416
+高 2329 低  854
+高  726 低 2414
+高 2331 低  861
+高 2326 低  857
+高  724 低 2417
+高  721 低 2414
+高 2331 低  860
+高  721 低 2415
+高 2330 低  857
+高 2330 低  859
+高  722 低 2413
+高  725 低 2412
+高 2333 低  859
+高  722 低 2411
+高  728 低 2415
+高  723 低 2420
+高  719 低 2413
+高  724 低 2414
+高  725 低 2412
+高 2333 低  857
+```
+
+按规则解码得到 24 位二进制
+
+```
+101010110010110010000001
+```
+
+转 ASCII 码是 AB2C81
+
+所以 flag 就是 `flag{ab2c81}`
+
+```python
+import numpy as np
+
+path = "iiiiicccccssssshhhhheeeeexxxxx"
+
+# 1. 按 signed int8 IQ 读取
+raw = np.fromfile(path, dtype=np.int8)
+
+I = raw[0::2].astype(np.int16)
+Q = raw[1::2].astype(np.int16)
+
+# 2. 计算幅度平方，OOK 中幅度高表示有载波
+mag2 = I * I + Q * Q
+
+# 3. 平滑包络
+win = 100
+env = np.convolve(mag2, np.ones(win) / win, mode="same")
+
+# 4. 二值化
+level = env > 1000
+
+# 5. 统计高低电平 run length
+runs = []
+cur = level[0]
+start = 0
+
+for i, v in enumerate(level[1:], 1):
+    if v != cur:
+        runs.append((int(cur), start, i - start))
+        cur = v
+        start = i
+
+runs.append((int(cur), start, len(level) - start))
+
+# 过滤掉很短的噪声毛刺
+runs = [(v, s, l) for v, s, l in runs if l > 300]
+
+
+def classify_len(l):
+    if 500 <= l <= 1100:
+        return "S"   # short
+    if 1900 <= l <= 2800:
+        return "L"   # long
+    return "?"
+
+
+frames = []
+
+# EM1527 一帧 24 bit，每 bit 由 高电平 + 低电平 组成
+for i in range(len(runs) - 48):
+    if runs[i][0] != 1:
+        continue
+
+    bits = []
+    ok = True
+
+    for k in range(24):
+        vh, sh, lh = runs[i + 2 * k]
+        vl, sl, ll = runs[i + 2 * k + 1]
+
+        if vh != 1 or vl != 0:
+            ok = False
+            break
+
+        h = classify_len(lh)
+        l = classify_len(ll)
+
+        if h == "L" and l == "S":
+            bits.append("1")
+        elif h == "S" and l == "L":
+            bits.append("0")
+        else:
+            ok = False
+            break
+
+    if ok:
+        bitstr = "".join(bits)
+        code = f"{int(bitstr, 2):06X}"
+        frames.append((runs[i][1], bitstr, code))
+
+# 去重输出
+seen = set()
+
+for start, bitstr, code in frames:
+    if code in seen:
+        continue
+
+    seen.add(code)
+
+    print("[+] bits:", bitstr)
+    print("[+] code:", code)
+    print("[+] flag:", f"flag{{{code.lower()}}}")
+```