Postal programmer - "умный" программатор. Прошивка ТВ процессоров фирмы MStar и восстановление ПО на практических примерахПроцессоры фирмы MStar Semiconductor используют для хранения программного кода внешнюю память типа Flash. В компьютерных мониторах, бюджетных телевизорах, видеорегистраторах и приставках для приема цифрового ТВ в качестве внешней памяти, как правило, используется дешевая 8-выводная ИМС SPI-Flash. Конечно, такая микросхема может быть записана и обычным программатором. Однако встает вопрос получения оригинального дампа, который был записан в микросхему до повреждения, и многократной перезаписи с целью подбора наиболее подходящего варианта прошивки. Например, источником оригинального дампа может быть устройство, которое нельзя вскрывать (находится на гарантии и т.д.). В этом случае программно-аппаратный комплекс Postal предоставляет возможность работать внутрисхемно через доступные внешние разъемы VGA или HDMI, не вскрывая аппарат.
Общие сведения
Фирма MStar Semiconductor [1] выпускает большое количество специализированных чипов (System-On-Chip) для обработки видеосигналов. Назначение и внутренний состав этих чипов может быть очень разным, но есть общие черты, позволяющие унифицировать подход при ремонте (имеется в виду загрузка работоспособного программного обеспечения в память Flash). В нижеследующем материале все эти сложные чипы для простоты будем именовать „процессор».
Рис. 1. Внешний вид платы монитора (процессор TSUM — то же, что и MStar)
Несмотря на хранение кода во внешней памяти процессоры MStar имеют внутреннюю постоянную память (ROM), содержащую отладочные процедуры. В этом смысле чипы MStar чем-то похожи на чипы фирмы MediaTek (MStar на данный момент поглощена фирмой MediaTek). Однако между отладочными режимами процессоров
MediaTek и MStar есть разница. Чипы собственной разработки MediaTek имеют доступ в отладочный режим через интерфейс UART (стандартный низковольтный последовательный порт), а чипы MStar, изначально имевшие более простую архитектуру, используют UART как расширение более раннего отладочного режима, основанного на протоколе I2C. Фактически, включение отладочного режима процессоров MStar происходит всегда по протоколу I2C, а при необходимости в дальнейшем используется UART, причем для него используются те же выводы микросхемы (разработчикам почему-то показалось это удобным), поэтому контакты отладочного разъема, если он есть в наличии, могут быть маркированы „Rx-Tx», хотя они же имеют функции шин SCL-SDA инерфейса I2C.
Рис. 2. Разъем VGA на плате телевизора (процессор MStar под радиатором)
Для внутрисхемного доступа к внешней (подключенной к процессору) SPI-Flash-памяти достаточно работать по протоколу I2C, что и использует наш программатор. Процессор для режима отладки имеет два адреса на I2C-шине, обычно это B2 и 92. Первый адрес (B2) предназначен для доступа к регистрам и используется для остановки исполняемого кода и установки высокого уровня на выводе WP ИМС SPI-Flash для возможности дальнейшей записи. Второй адрес (92) используется исключительно для доступа к SPI-Flash. Через первый отладочный адрес возможен доступ ко всем внутренним регистрам процессора, включая установку нужного уровня на любом выводе, фактически это некий аналог JTAG-интерфейса. Однако для целей ремонта имеет значение исключительно снятие блокировки записи во Flash-памяти, иногда это оказывается невозможно из-за закрытости протокола и различий в подключении вывода WP SPI-Flash к процессору. Тем не менее, чтение памяти возможно всегда, что позволяет без проблем считывать необходимые для ремонта дампы с аппаратов, вскрытие которых недопустимо.
Рис. 3. Плата телевизора на базе процессора MStar, также имеющая разъем VGA
Для исключения случайного входа в отладочный режим используются специальные слова, посылаемые в отладочный адрес в первую очередь. Это слово „SERDB» для отладки и „MSTAR» для включения интерфейса SPI-Flash. Если кто-либо использует анализатор протокола, то наличие этих слов в потоке данных однозначно идентифицирует процессор фирмы MStar.
Протокол I2C, используемый процессорами MStar в отладочном режиме, имеет ошибки в реализации, что требует специальной аппаратной поддержки, иначе безошибочное внутрисхемное чтение практически невозможно. USB-вариант программатора имеет специальный адаптированный для MStar режим „Soft I2C», что обеспечивает уникальную точность чтения. LPT-вариант программатора изначально имеет автоматическую адаптацию протокола I2C для чипов MStar.
Для большинства процессоров MStar управляющая программа программатора автоматически инициализирует отладочный режим по сигнатуре либо использует стандартный метод для неизвестных процессоров. В общем случае достаточно знать: если процессор имеет происхождение от MStar, то программатор будет с ним работать.
Полное содержание статьи доступно только в печатном варианте. Вы можете приобрести свежие номера Р&С или оформить подписку в редакции. | 
