RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

https://www.radioradar.net/repair_electronic_technics/repair_home_appliances/restore_update_software_tuners.html

Восстановление и обновление программного обеспечения СТВ тюнеров

В настоящее время интеграция компонентов приемников цифровых спутниковых программ (СТВ тюнеров) достигла очень высокого уровня. Если первые тюнеры насчитывали до 50-ти интегральных микросхем, то последние модели, как правило, не более десяти. Центральным компонентом можно считать цифровой сигнальный процессор, управляющий тюнером и осуществляющий прием и декодирование цифрового информационного потока. Для упрощения программирования FLASH-памяти в последних моделях тюнеров практически повсеместно используют интерфейс JTAG. В этом материале рассматриваются проблемы, возникающие при эксплуатации современных СТВ тюнеров, в частности, внештатное модифицирование содержимого Flash-памяти, а также способы его восстановления.

Блок-схема СТВ тюнера

Для понимания организации и устройства цифрового СТВ тюнера обратимся к блок-схеме (рис. 1) модели HUMAX "IRCI-5400", имеющей встроенный IRDETO-декодер и два CI (Common Interface) интерфейса. Более подробно с принципами работы тюнеров HUMAX серии 5000 можно ознакомиться в [1]. Сигнал, передаваемый по системе DVB-S, от понижающего внешнего конвертера (LNB) поступает на селектор каналов, назначение которого - выделение ТВ или радиовещательного сигнала и разделение принимаемого потока цифровой информации на синфазную I (In phase) и квадратурную Q (Quadrature phase) составляющие. Далее эти сигналы поступают на QPSK-демодулятор, где преобразуются в транспортный поток MPEG-2 (TS). В современных тюнерах QPSK-демодулятор конструктивно располагается в корпусе селектора каналов и отделен от радиочастотной части экранной перегородкой.

Рис. 1. Блок-схема цифрового СТВ тюнера HUMAX "IRCI-5400"

Восстановленный транспортный поток MPEG-2 поступает либо на IRDETO-декодер, либо на CI-интерфейсы, представляющие собой элементарные PCMCIA-слоты. CI-контроллер управляет работой CI-интерфейсов или внутренним декодером в зависимости от того, принимается открытая FTA (Free To Air) или закодированная в той или иной кодировке программа. Демультиплексор TS выделяет из транспортного потока сигнал соответствующего цифрового канала и подает его на декодер MPEG-2, который преобразует цифровые сжатые сигналы изображения и звука в аналоговый (цифровой нескомпрессированный сигнал звукового сопровождения преобразуется в аналоговый в отдельном ЦАП). В состав демультиплексора входит ядро основного процессора, управляющего узлами тюнера (на фронтальной панели имеется дополнительный PIC-микроконтроллер, обеспечивающий местное и дистанционное управление тюнером).

В современных тюнерах используется однокристальная микросхема, выполняющая функции демультиплексирования и декодирования MPEG-2, а также управления узлами тюнера в целом, что позволило значительно снизить цену устройства. Программа управления тюнером или программное обеспечение (ПО) находится во Flash-памяти объемом 1 или 2 Мб.

Восстановление и обновление программного обеспечения через последовательный интерфейс

Поскольку управляющий процессор СТВ тюнера имеет встроенный загрузчик, это позволяет восстановить или обновить его ПО либо с компьютера, либо с аналогичного тюнера, используя последовательный интерфейс RS-232. Оба способа достаточно просты и легко осуществимы.

Сначала необходимо изготовить простейший нуль-модемный кабель (рис. 2). Для него можно использовать шнур от мыши с СОМ-интерфейсом - они в настоящее время практически не используются. Шнур отпаивают от платы мыши и на нем распаивают второй COM-разъем согласно рисунку. Разъем может быть либо female (к примеру, для тюнера DIGIRAUM "DRE-4000") или male (LUMAX "SG-X2000"). Для восстановления ПО тюнера через COM-порт используются специальные программы прошивки Flash-памяти - загрузчики или "бурнеры", а также эталонные прошивки. Их можно найти в Интернете на сайтах производителей тюнеров.

Рис. 2. Схема нуль-модемного кабеля тюнера HUMAX "IRCI-5400"

Рассмотрим процесс восстановления или обновления ПО СТВ тюнеров на примере широко распространенных в России тюнеров DIGIRAUM "DRE 4000/5000". Распаковывают и устанавливают на компьютере программу прошивки DRESetup, также необходимо разархивировать файлы прошивки (последняя версия - dre4000_1_2_40_1_2_40.dre для "DRE-4000"). Затем подключают тюнер к компьютеру с помощью нуль-модемного кабеля. Полностью отключают тюнер от сети (для "DRE-4000" необходимо вынуть вилку из розетки, а для "DRE-5000" достаточно выключить сетевой выключатель на задней панели) и запускают загрузчик.

На рис. 3 показано рабочее окно программы загрузчика для тюнеров "DIGIRAUM "DRE-4000/5000". В окне выбора COM-порта выбирают порт, к которому подключен тюнер. Выбирают кнопкой Open File файл эталонной прошивки (необходимо указать папку, где он расположен), при этом загрузчик отобразит информацию о загружаемом файле. Кнопкой Upload инициируют загрузку программы в память. Загрузчик при этом должен выдать сообщение о попытке открыть COM-порт. Затем включают питание тюнера. Указатели степени прогресса загрузчика при этом покажут процесс прошивки. Сначала будет перегружена информация в память тюнера (указатель File Uploading), а после этого произведено программирование Flash-памяти (указатель Burning).

Рис. 3. Рабочее окно программы - загрузчика для тюнеров DIGIRAUM "DRE-4000/5000"

Внимание!При загрузке ПО во Flash-память тюнера выключать его питание запрещается, иначе это может привести к его полной неработоспособности и невозможности ее восстановления.

После прошивки в окне загрузчика появится сообщение об успешном программировании, а тюнер перейдет в дежурный режим. На этом программирование может быть завершено, необходимо отключить компьютер и нуль-модемный кабель.

Для обновления ПО поступают следующим образом. Включают питание тюнера, при этом он должен быть соединен с компьютером нуль-модемным кабелем. Далее необходимо в меню тюнера выбрать опцию Настройка/передача данных и нажать красную кнопку на пульте управления ПДУ. При вхождении в меню Настройка необходимо набрать PIN-код (по умолчанию - 0000). Далее необходимо подтвердить обновление: выбрать ДА и нажать кнопку ОК. Запускают на компьютере загрузчик и открывают файл эталонной прошивки, запускают загрузку и ждут, пока загрузчик сообщит об успешном завершении процесса обновления.

Если в наличии нет эталонной прошивки, ее можно переписать из Flash-памяти аналогичного рабочего тюнера. В данном случае поступают следующим образом. Соединяют два тюнера нуль-модемным кабелем, рабочий тюнер подключают к контрольному монитору (ТВ приемнику). Обновляемый (восстанавливаемый) тюнер отключается, рабочий включается. Затем необходимо войти в меню Настройкапередача данных. После появления сообщения "Не выключайте питание во время процесса!" необходимо нажать синюю кнопку на ПДУ. Появится индикатор "Обработка данных". После этого появится сообщение "Ожидание удаленного подключения". Включают обновляемый (восстанавливаемый) тюнер, при этом отобразится индикатор "Передача данных". Индикатор на передней панели рабочего тюнера будет отображать передачу данных - букву S (Send) и ход в процентах, а индикатор обновляемого (восстанавливаемого) тюнера - прием данных - букву L (Load) и проценты загрузки. После завершения передачи данных обновляемый тюнер начнет программирование своей Flash-памяти. При этом на индикаторе будет отображаться этот процесс - буква b (Burn) и процент выполнения. После завершения программирования тюнер должен войти в рабочий режим. На сообщение "Передача данных завершена. Повторить?" необходимо ответить Нет, выключить тюнер и отсоединить нуль-модемный кабель.

Немного об обновлении ПО СТВ тюнеров "DRE-4000/5000" со спутника. Компания НСК (Национальная Спутниковая Корпорация), инициировавшая проект Триколор ТВ, осуществляет обновление ПО со спутника. Для этого необходимо настроить тюнер на любую из программ пакета Триколор и переключить его на одну из программ в рабочем режиме. При этом появится инфобаннер с запросом об обновлении ПО. Необходимо подтвердить запрос. После этого необходимо подождать, пока не появится указатель прогресса процесса обновления. Поскольку данные ПО передаются через спутниковый канал с определенной переодичнос-тью, время ожидания может быть разным. После завершения программирования тюнер войдет в рабочий режим с обновленным ПО.

Внимание!При загрузке ПО тюнера выключать его питание запрещается.

Восстановление ПО СТВ тюнеров посредством JTAG интерфейса

Если восстановление ПО тюнера посредством последовательного интерфейса к положительному результату не привело, необходимо произвести диагностику управляющего процессора, Flash- и динамической памяти с использованием интерфейса JTAG. Рассмотрим этот процесс на примере тестирования тюнеров "DRE-4000/5000".

Интерфейс JTAG представляет собой последовательный синхронный интерфейс. В основной конфигурации он имеет восемь сигнальных линий ввода/вывода: (TDI и TDO), синхронизации, сброса и контроля (TCK, TRST, RESET, TMS, TRIGGER IN и TRIGGER OUT). Каждая из сигнальных линий имеет индивидуальный общий провод. Схема подключения интерфейса JTAG в тюнере "DRE-4000/5000" к процессору DD1 Sti5518 показана на рис. 4. Следует отметить, что подобная схема назначения выводов соединителя интерфейса используется в тюнерах KAON, METABOX, MEDIA-COM, NEXT, SAMSUNG, STRONG, SUPERMAX и т.д., выполненных на основе процессора Sti5518.

Рис. 4. Схема подключения интерфейса JTAG в тюнерах "DRE-4000/5000"

Прежде чем начать восстановление ПО с помощью интерфейса JTAG, необходимо изготовить устройство для согласования уровней LPT-порта компьютера и интерфейса JTAG тюнера.

Если расстояние от LPT-порта до восстанавливаемого тюнера не превышает 30 см, то можно собрать простейший преобразователь, схема которого показана на рис. 5. Его исполнение произвольно. Можно взять разъем DB-25 male и отрезок экранированного 5-жильного провода. Резисторы можно распаять внутри корпуса разъема. В качестве разъема интерфейса JTAG можно использовать гнездовые разъемы от 40-контактных IDE-шлейфов, укоротив их наполовину.

Рис. 5. Схема преобразователя уровней LPT/JTAG (вариант 1)

Для второго варианта реализации необходимо взять принтерный кабель LPT, отпаять от него разъем подключаемый к принтеру, отрезать один разъем у IDE-шлейфа (с отрезком шлейфа несколько сантиметров) и укоротить разъем наполовину (оставить 20 контактов). Соответствующие провода кабеля LPT и IDE-шлейфа распаивают через резисторы, которые помещаются в термоусадочную трубку.

Полнофункциональный преобразователь уровней можно собрать по схеме, показанной на рис. 6. Он собран на микросхеме DD1 типа 74НС244, состоящей из восьми буферных элементов. Монтажная схема устройства показана на рис. 7. Разъем XS1 - 2-рядный 20-контактный, устанавливается на печатную плату горизонтально. Разъем CP1 - типа DB-25. Преобразователь подключают к компьютеру модифицированным шнуром от LPT-принтера (разъем со стороны принтера отпаян и вместо него подключен штырьковый разъем DB-25). Питается преобразователь от источника питания +4,5...7 В/500 мА, в качестве него можно использовать зарядное устройство от сотовых телефонов. На пряжение питания преобразователя +3,3 В можно брать от тюнера, в этом случае можно исключить элементы VT1, VD1, R11 и C3. Длина интерфейсного кабеля для данного преобразователя некритична.

Рис. 6. Схема преобразователя уровней LPT/JTAG (вариант 2)

Рис. 7. Электромонтажная схема преобразователя уровней LPT/JTAG (вариант 2)

Для дальнейшей работы необходима свободно распространяемая программа jKeys версии 2.9.10. Ее можно скачать в Интернете по адресу http://gdvic. euro.ru/jkeys.rar. Из всех файлов наибольший интерес представляют два: исполняемый модуль jKeys.exe и файл, определяющий тип тюнера jKeys.def. К сожалению, в последнем отсутствуют многие типы тюнеров, эксплуатируемых в странах СНГ Однако в данном случае можно воспользоваться рекомендациями, данными в файле FLASH and IRD Definitions.txt. Листинг файла для тюнеров "DRE 4000/5000" следующий (определения других моделей тюнеров для упрощения удалены): Release, 1,0,3 // Процессор ST Micro, 1, 1, "STi5518MVB-X", 0xd405041, 0xfffffff // Определение тюнера/Определение Flash-памяти тюнера 

IRD, 1, "DRE-4000", 1, 1, 1, 1, 2, 2, 0x00000000,0x00000000, 0x00000000,0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, "11Н", 3, 4

IRDFlash, 1, "Flash (M29W160ET)", 0x22C4, 0x7FE00000, 0x200000, 2, 2, 0

IRD, 2, "DRE-5000", 1, 1, 1, 1, 2, 2, 0x00000000,0x00000000, 0x00000000,0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, "11Н", 3, 4

IRDFlash, 2, "Flash (M29W160ET)", 0x22C4, 0x7FE00000, 0x200000, 2, 2, 0 // определение FLASH памяти/ определение секторов Flash-памяти // STMicroelectronics M29W160ET - 16МБит Flash, 1, "M29W160ET", 0x22C4, 0x200000, 1, 1, 0, 1, 35, 1

Sector, 1, 31,0 , 0x10000

Sector, 1, 1, 0x1f0000, 0x8000

Sector, 1, 1, 0x1f8000, 0x2000

Sector, 1, 1, 0x1fa000, 0x2000 S

ector, 1, 1, 0x1fc000, 0x4000 // Код изготовителя Flash-памяти FlashMfg, 0x20, "STMicroelectronics"

Затем необходимо установить в тюнер 20-контактный разъем интерфейса JTAG XP1 (рис. 4), подключить преобразователь к компьютеру и тюнеру. Если используется второй вариант преобразователя, включают его питание. Запускают программу jKeys и если преобразователь исправен, в окне "JTAG Info Device ID" появится 16-ричный код 0x00000000. Если включить тюнер и нажать в окне программы кнопку Detect, появится наименование процессора и его идентификационный номер (см. рис. 8а,б). Если при этом программа выдаст сообщение "Error reading from IRD (DCU peek)", т.е. чтение невозможно из диагностического контрольного устройства микросхемы Sti5518, то необходимо выйти из программы и отключить тюнер от сети. Одновременно запускают программу и включают тюнер. Если предыдущее сообщение повторяется, можно сделать вывод о выходе из строя микросхемы Sti5518 DD1 либо Flash-памяти DS2 (см. фрагмент принципиальной схемы "DRE-4000" на рис. 9).

Рис. 8. Интерфейс программы jKeys

Рис. 9. Принципиальная электрическая схема СТВ тюнера "DRE-4000"

Методика устранения данной неисправности следующая. Проверяют частотомером наличие тактового сигнала частотой 27 МГц в контрольной точке TP (левый вывод резистора R25). Если сигнал в норме, пропаивают горячим воздухом микросхему DD1. Запускают контроль через интерфейс JTAG и, если сообщение "Error reading from IRD (DCU peek)" остается, требуется замена микросхемы DD1.

Таким образом, отсутствие ошибки чтения DCU-процессора является необходимым условием дальнейшего тестирования тюнера. При этом в окне "IRD Info" появится меню выбора модели тюнера "IRD model" (в данном случае - это "DRE-4000/5000"). Далее приступают к тестированию Flash-памяти и, если это необходимо, к ее программированию. Для этого входят в меню "Flash Programming" (рис. 8в), при этом должна корректно определиться Flash-память. Если появилось сообщение "The flash codes returned are not recognised by jKeys", то это является признаком невозможности чтения Flash-памяти. Для устранения неисправности необходимо пропаять горячим воздухом микросхему DS2 и проверить печатные проводники, соединяющие микросхемы DD1 и DS2 на отсутствие микротрещин. Если сообщение о невозможности чтения Flash-памяти появляется снова, необходима ее замена.

Программирование Flash-памяти тюнеров DRE имеет ряд некоторых особенностей. Для начала необходимо получить эталонную прошивку. Ее можно найти в Интернете либо считать с заведомо исправного аппарата. Операцию чтения прошивки выполняют в следующей последовательности. Входят в меню программирования Flash Programming (рис. 8в), нажимают кнопку Read, Save as... (указать папку и название файла, в которую будет скачано содержимое памяти), затем OK. Указатель степени прогресса при этом покажет процесс чтения Flash-памяти (рис. 8г).

Каждый DRE-тюнер имеет свой уникальный идентификационный номер и соответствующий ему HASH_ID, который располагается во Flash-памяти по адресам 0x00000000 - 0x00000023 и 0x0000008E - 0x000000AF. Обычно данная часть памяти используется нечасто и поэтому редко уничтожается. Таким образом, как показано выше, считывают прошивку с восстанавливаемого аппарата. Для редактирования прошивки используют любой HEX-редактор (автор использует распространенный редактор Hex Workshop 4.2). Запускают редактор и в меню "Tools/Compare/Compare Files" загружают эталонную и восстанавливаемую прошивки. Запускают сравнение файлов, заменяют в эталонной прошивке содержимое вышеуказанных адресов. Полученная прошивка записывается в память компьютера и в дальнейшем используется для записи во Flash-память восстанавливаемого тюнера.

Для программирования Flash-памяти входят в меню "Flash Programming" и выбирают режим стирания Erase. Выбирают режим программирования Programm и открывают необходимую подготовленную прошивку. Процесс программирования будет отображаться указателем степени прогресса. Программирование длится около 3.5 минут. После завершения программирования нажимают кнопку OK, закрывают программу jKeys и перезапускают тюнер. При этом его работоспособность должна восстановиться.

Следует заметить, что более простые СТВ тюнеры, например, "Openbox X800/X820" не требуют операций с HEX-редактором. Достаточно найти прошивку в Интернете или считать с исправного аппарата, и затем записать ее в память восстанавливаемого тюнера. Адреса сайтов, на которых можно найти прошивки на различные модели широкораспространенных тюнеров, приведены в таблице.

Сайты производителей СТВ тюнеров

Если программирование Flash-памяти к положительным результатам не привело, необходимо проверить динамическую память DS3 (K4S641632K-UC60). Обычно при данном дефекте тюнер пытается загрузиться (об этом свидетельствуют, в частности, загорающиеся светодиоды на криптомодуле), но затем входит в неуправляемый режим. Для устранения дефекта необходимо пропаять горячим воздухом микросхему DS3 и резисторные сборки R13, R14.

В заключение рассмотрим порядок проверки микросхемы ЭСППЗУ DS1 (24C64). Запускают программу jKeys и входят в меню "EEPROM Programming". Следует отметить, что показанный выше листинг файла jKeys.def точно описывает способ подключения ЭСППЗУ к микросхеме Sti5518, и поэтому ЭСППЗУ успешно считывается программой. Это позволяет избежать сложного считывания данных из этой микросхемы внут-рисхемно по линиям SCL и SDA. Запускают функцию считывания ЭСППЗУ кнопкой Save (рис. 10). При этом должно появиться окно с указателем прогресса считывания ЭСППЗУ Если появляется сообщение "Error reading from DCUControl register", то это говорит либо о нарушении связи микросхемы DS1 с DD1, либо о неисправности DS1.

Рис. 10. Окно программы jKeys при считывании ЭСППЗУ

В последнем случае заменяют саму микросхему.

Литература

1. Федоров В. СТВ тюнеры "HUMAX" серии 5000. - Радио-мир, 2005, № 12, с. 27-29.

Автор: Василий Федоров (г. Липецк)

Источник: Ремонт и сервис