Postal programmer — «умный» программатор. Восстановление программного обеспечения ЖК телевизоров на основе процессоров семейства MICRONAS VCT49хх на примере Horizont 32LCD825

Статья продолжает тему, начатую в [1] о применении универсального программатора Postal3 (USB-версия) в практике ремонта телевизионной техники. В данной статье автор рассматривает вопросы восстановления программного обеспечения (ПО) ЖК телевизора "Horizont 32LCD825" (ТВ шасси 32MSL01) с помощью этого программатора. Телевизор выполнен на основе однокристального ТВ процессора VCT49X3F F2 000 фирмы MICRONAS, а управляющее ПО хранится в микросхеме внешней Flash-памяти типа S29AL008 фирмы SPANSION. Автор приводит методику внутрисхемного программирования (англ. In-System Programming - ISP) внешней Flash-памяти.

Подготовка к работе

Значительное количество неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации современной бытовой электроники, связано с нарушением программного обеспечения, хранящегося в энергонезависимой электрически стираемой перепрограммируемой памяти (ЭСП-ПЗУ или Flash-памяти). Конструктивно такая память может быть в виде отдельной микросхемы или размещаться на одном кристалле с управляющим процессором. Исходя из этого такие неисправности устраняются методом перепрограммирования (прошивки) Flash-памяти заведомо исправным кодом ПО. Несмотря на кажущуюся простоту действий к вопросу прошивки Flash-памяти следует относиться с полным пониманием того, что Вы собираетесь делать, а также представлять общее устройство аппарата. Прерывание процесса перепрограммирования памяти или запись в нее некорректного ПО в большинстве случаев заканчивается фатально - Flash-память выходит из строя. Учитывая тот факт, что зачастую Flash-память входит в состав процессора (размещается с ним на одном кристалле), это приводит к потере последнего.

Для проверки исправности ПО (считывания) и, при необходимости, его перепрограммирования автор использует универсальный программатор Postal3 AVR. Этот программно-аппаратный комплекс позволяет прошивать как внутреннюю, так и внешнюю Flash-память процессора. Для связи программатора с ТВ используется последовательный интерфейс I²C. Удобство этого способа заключается в том, что для перепрограммирования Flash-памяти нет необходимости ее выпаивать - она доступна через интерфейс I²C процессора, к которому, собственно, и подключена (если память внешняя). А, учитывая тот фактор, что любое нагревание платы может привести к непредсказуемым последствиям, в этом случае не только экономится время на пайке, но и не создается условий для случайных повреждений главной платы во время нагрева.

Интерфейс ПО программатора Postal3 удобен и интуитивно понятен. В то же время следует помнить, что программа постоянно совершенствуется - в нее постоянно добавляются новые функции, которые могут быть не описаны в настоящей статье.

Процесс предварительной подготовки к работе самого программатора (подключение к компьютеру, установка драйверов, проверка его работоспособности) был подробно рассмотрен в предыдущей статье [1].

Особое внимание при подготовке к программированию следует обратить на вопрос подключения ремонтируемого аппарата к программатору и в целом к компьютеру. Соединение "компьютер - программатор - телевизор" следует производить на отключенных от источника питания устройствах. В идеальном случае следует соединить компьютер и исследуемый аппарат общим проводом, т.е. соединить их корпуса. Возможен и другой вариант соединений корпусов, когда соединительные разъемы конструктивно обеспечивают в первую очередь корпусное соединение устройств. По окончании процесса программирования отключение устройств следует производить с таким расчетом, чтобы корпусное соединение было разъединено в последнюю очередь. Все эти меры позволят предотвратить выход из строя как оборудования, так и исследуемого аппарата.

Необходимо отметить еще один момент. Общеизвестно, что процесс перепрограммирования Flash-памяти не должен прерываться, иначе это приведет к ее потере. Во избежание таких случаев следует подключать компьютер и телевизор к источнику бесперебойного питания, способному по времени отработать весь процесс перепрограммирования.

Примечание. Если Вы занимаетесь ремонтом бытовой электроники профессионально, то стоит изготовить соединительные кабели "программатор-телевизор" для каждого изделия в соответствии с распайкой сервисного разъема, чтобы затем их использовать при ремонте однотипных моделей.

Рассмотрим весь процесс прошивки Flash-памяти на примере ЖК ТВ "Horizont 32LCD825". В состав телевизора входят процессор U603 типа VCT49X3F F2 000, Flash-память U606 типа S29AL008, а также ЭСПЗУ U604 (24C64), U605 (24C08), U201 (24C02), U206 (24C02)

Для контроля питающих напряжений и подключения программатора к ТВ его необходимо разобрать, поэтому рассмотрим порядок разборки.

Разборка телевизора Horizont 32LCD825

Для разборки телевизора понадобится крестовая отвертка подходящего размера. Разборку выполняют в следующем порядке:

1. Отключают телевизор от питающей сети.

2. Укладывают телевизор на рабочий стол с мягкой подложкой, не допускающей повреждения корпуса телевизора и ЖК панели, панелью вниз.

3. Выкручивают все винты, крепящие подставку телевизора, и аккуратно снимают ее.

4. Выкручивают все саморезы на кожухе телевизора. Аккуратно приподнимают кожух и отсоединяют разъемы шлейфов от модуля управления и модуля подключения внешних устройств. После чего окончательно снимают кожух - телевизор готов к проведению ремонтных работ.

Проверка питающих напряжений

Ремонт телевизора следует начинать с проверки предохранителей и соответствия питающих напряжений номинальным значениям. В таблице приведены контрольные точки на главной плате шасси для измерения питающих напряжений.

Таблица. Контрольные точки главной платы ТВ шасси 32MSL01

Кроме того, необходимо проверить напряжение питания преобразователя напряжения (инвертора) питания люминесцентных ламп подсветки ЖК панели, которое должно быть равно 24 В± 5%. Его можно проконтролировать на контактах 3,4 разъема CON5 на плате блока питания.

Если одно или несколько питающих напряжений отсутствуют или не соответствуют номинальным значениям,необходим ремонт блока питания или главной платы (зависит от того, где находится соответствующий источник). Аппаратный ремонт этих узлов - тема для отдельной статьи.

Показания к проверке программного обеспечения ТВ шасси

Проверка ПО (считывание и сравнение с оригиналом) является одним из основных методов диагностики современных телевизоров и проводится в следующих случаях:

- телевизор не включается в рабочий режим при полном соответствии всех питающих напряжений;

- телевизор включается в рабочий режим, но некоторые функции (позиции меню) отсутствуют или искажены (не выполняются);

- телевизор включается и работает, но имеются искажения изображения (изображение смещено по горизонтали или вертикали, нарушена геометрия и т.д.).

При наличии одной или нескольких вышеуказанных проблем необходима проверка соответствия ПО, записанному во Flash-память, эталонному (считанному из памяти рабочего ТВ). Для этого подключают программатор к ТВ шасси.

Подключение программатора Postal3 и основные функции в режиме MICRONAS

Перед подключением программатора нужно подготовить ТВ шасси к работе - выбрать для программирования внешнюю Flash-память. Процессоры типа VCT49X3F-XM в корпусе PMQFP144-2 могут использовать для работы как внутреннюю, так и внешнюю Flash-память. Выбор определяется состоянием внутреннего порта процессора XROMQ (выв. 51): лог. "0" соответствует выбору внутренней памяти, а лог. "1" - внешней. На рассматриваемом шасси процессор использует внешнюю Flash-память. Для выбора внешней Flash-памяти необходимо предварительно соединить выв. 51 (XROMQ) процессора через резистор 100 Ом с шиной питания VSUP3.3V (выв. 53).

После этого соединяют корпуса телевизора и компьютера дополнительным проводником и подключают программатор Postal3 к сервисному разъему телевизора XP600: контакты 6 - SDA, 5 - SCL, 2 - GND. Этот сервисный разъем в рассматриваемом шасси подключен к соответствующим выводам SCL (40) и SDA (39) процессора VCT49X3F F2 000.

В заключение соединяют программатор с компьютером кабелем USB и загружают программу Postal3. Главное меню программы приведено на рис. 1.

Рис. 1. Главное меню программы Postal3

Назначение кнопок и окон главного меню программы Postal3 в режиме MICRONAS (см. рис. 1):

• Info - окно информации (логов).

• Clear - обнуление (стирание) информации в окне логов.

• SCL=0 - предварительная установки шины синхронизации в состояние лог. "0" (служит для подготовки к вводу процессора в режим программирования).

• Version - вход в режим программирования (отображение версии загрузчика).

• Status - вызов информации о статусе.

• Settings - вызов вкладки настроек.

• Read - активация режима чтения.

• Write - активация режима записи.

• Verify - вызов функции сравнения повторным считыванием (верификация, проверка).

• Auto - если стоит галочка, то после чтения/записи верификация пройдет автоматически.

• Open - путь выбора файла для записи.

• Exit - выход (закрытие программы).

• Select Mode - выбор режима работы программы.

• Buffer Size - окно отображения размера буфера.

Настройка программы для работы в режиме Micronas

1. В главном меню (рис. 1) выбирают режим работы программатора "Micronas".

2. На вкладке "Micronas - Settings" (рис. 2) устанавливают значение, соответствующее объему Flash- памяти, или включают автоматическое определение (AutoSize). В нашем случае ПО записано в микросхему памяти U606 типа S29AL008 объемом 1 Мбайт (а точнее 1048576 байт - именно это число будет отображаться в окне логов по окончании процесса чтения или перепрограммирования этой микросхемы).

Рис. 2. Вкладка Micronas - Settings

3. В группбоксе "Connection" устанавливают необходимую скорость обмена. При нормальных условиях программа работает на максимальной скорости. Если же в процессе программирования памяти возникнут ошибки, то следует понизить скорость обмена или проверить исправность оборудования. Появление ошибок отразится в окне логов в виде соответствующих сообщений.

Режим программирования

1. В группбоксе "Extra Control" (рис. 1) нажимают кнопку "SCL=0", а затем включают питание телевизора - через 10 секунд все готово к входу в режим программирования Flash-памяти.

Примечание.В рекомендуемых производителем программаторах (Jig), работающих под управлением официальной программы Visual I²C (программа от Micronas для программирования одноименных процессоров), остановка шины SCL производилась физическим замыканием этой шины на "землю" (GND) с помощью переключателя, что не всегда удобно.

В рассматриваемом проекте Postal3 для реализации функции служит кнопка "SCL=0".

2. После нажатия кнопки "Version" (рис. 1) стартует режим программирования. При этом в окне логов должно появиться сообщение "BootLoader 42 (2a - hex)", цифровые значения в котором зависят от версии загрузчика. Появление в окне логов записи "BootLoader 42 (2a - hex) usb-device closed" свидетельствует об успешном входе в режим программирования, после чего можно выбрать режим считывания содержимого внешней Flash-памяти или ее перепрошивку.

Если указанное сообщение не появилось, то повторно выполняют пункты входа в режим программирования, предварительно проверив при этом правильность соединения, уровни питающих напряжений и последовательность действий.

Чтение Flash-памяти и сравнение ПО с оригиналом

1. Входят в режим программирования Flash-памяти.

2. Чтение памяти начнется сразу же после нажатия кнопки "Read" (рис. 1).

3. Процесс чтения и верификации памяти отображается в соответствующих окнах (рис. 3, рис. 4).

Рис. 3. Прогресс чтения Flash-памяти

Рис. 4. Прогресс верификации Flash-памяти

4. Считанный файл хранится в каталоге программы с автоматической нумерацией последующих файлов чтения. Имя считанного файла можно посмотреть в окне "Last Backup File (Auto Name)".

Полный список (лог) выполненных операций процесса считывания прошивки Flash-памяти процессоров Micronas выглядит следующим образом:

Config Load Success.

Config saved .

SiUSBXp.dll loaded .

New style Dll in use ...

Count of USB-devices = 1

Num of device to use = 0

Connection opened.

Size is Set To "Auto"

SCL is Down.

Restart Target and wait. usb-device closed.

Connection opened.

BootLoader 42 (2a - hex) usb-device closed.

Connection opened.

VCT Read 1048576 OK "Auto" = Combined Mode .

VCT Verify 1048576 OK usb-device closed.

Появившаяся в окне логов запись "VCT Verify 1048576 OK" свидетельствует об успешном окончании процесса чтения содержимого Flash-памяти. После этого в каталог с программой Postal3 записывается новый файл с именем "backup_ VCT_001", который и содержит ПО ремонтируемого телевизора. Рекомендуется скопировать данный файл в каталог для хранения про-шивок и присвоить ему соответствующее имя,которое в дальнейшем позволит полностью идентифицировать файл. После этого приступают к непосредственной проверке соответствия (исправности) ПО, сравнив его с оригиналом.

Для этой операции можно использовать любой Hex-редактор. Достаточно удобно и наглядно пользоваться распространенной программой WinHex. В случае соответствия считанного ПО с оригиналом программа выдаст сообщение, приведенное на рис. 5.

В случае несоответствия считанного ПО с оригиналом (см. рис. 6) следует перейти к перепрограммированию памяти.

Рис. 5. Сообщение программы WinHex об успешном сравнении считанного ПО с оригиналом

Рис. 6. Сообщение программы WinHex об отличиях считанного и оригинального ПО

Перепрограммирование Flash-памяти

Для запуска этого процесса действуют в следующей последовательности:

1. Входят в режим программирования.

2. В группбоксе "Source File" открывают (кнопка "Open")каталог с файлом прошивки и выбирают файл, который будет записываться во Flash-память (оригинал). Если файл выбран неправильно - его размер не соответствует объему Flash-памяти - программа выдаст сообщение о несоответствии размера файла.

3. Процесс записи начинается непосредственно после нажатия кнопки "Write". Вначале ИМС памяти стирается (рис. 7а), а затем записывается (рис. 7б) и верифицируется (рис. 7в).

Рис. 7. Процесс перепрограммирования Flash-памяти: а - стирание, б - запись, в - верификация

ВНИМАНИЕ!Во время записи запрещается прерывать процесс или отключать питание!

Полный лог процесса записи Flash-памяти выглядит следующим образом:

Config Load Success.

Config saved .

SiUSBXp.dll loaded .

New style Dll in use ...

Count of USB-devices = 1 Num of device to use = 0 Connection opened.

Size is Set To "Auto"

SCL is Down .

Restart Target and wait . usb-device closed .

Connection opened .

BootLoader 42 (2a - hex) usb-device closed.

Connection opened .

Using File Size to Write !

File Size = 1048576 "Auto" = Combined Mode .

Erase OK (VCT) .

VCT Write 1048576 OK "Auto" = Combined Mode .

VCT Verify 1048576 OK usb-device closed.

Появившаяся в окне логов запись "VCT Verify 1048576 OK" свидетельствует об успешном окончании процесса перепрограммирования (записи) Flash-памяти.

После этого следует отключить телевизор от сети и затем отключить программатор от сервисного разъема по рекомендациям, изложенным выше.

Проверка работоспособности телевизора после перепрограммирования

По окончании процесса перепрограммирования следует проверить исправность телевизора в полном объеме:

- функции включения, выключения телевизора и работоспособность экранного меню.

- настроить ТВ на принимаемые каналы и проверить их на соответствие с передаваемыми каналами в Вашем регионе.

- подключить внешние устройства и проверить работоспособность всех входов и выходов телевизора.

В заключение собирают телевизор в порядке, обратном порядку разборки.

Литература и интернет-ресурсы

1. Владимир Сендер. Postal programmer - "умный" программатор. USB-версия, описание и режимы I²C, EEPROM, SPI-FLASH. Ремонт & Сервис, №3, 2014.

2. http://monitor.net.ru/forum/ viewtopic.php?t=317755

3. http://monitor.net.ru/forum/ viewtopic.php?t=404108

Автор: Денис Финкевич (г. Минск) 

Источник: Ремонт и сервис