Skip to content
Snippets Groups Projects
Commit 8562f543 authored by bence98's avatar bence98
Browse files

Formázás

parent 8b2a09c5
Branches
No related tags found
No related merge requests found
Show whitespace changes
Inline Side-by-side
Showing
with 78 additions and 50 deletions
Logsys-Linux.tex
+ 78
− 50
View file @ 8562f543
......@@ -128,13 +128,13 @@ Az ötlet a következő volt: futtassuk a Windowsos programot egy VM-ben (Window
\begin{figure}[h] \label{fig:vm}
\centering
\includegraphics[width=300px]{vm}
\includegraphics[width=250px]{vm}
\caption{A mérési elrendezés}
\end{figure}
Azonban akadt egy kis probléma: néha a VM-en belül nem lehetett megnyitni a JTAG interfészt. Ezért kénytelen voltam egy régi Windows XP-re telepíteni a Logsys toolchaint és a WireSharkot. Azonban a Windowsos WireShark nem támogatja az USB folyam lehallgatását, így erre egy újabb segédprogramot, az USBPcap-et kellett telepítenem. De végül sikerült elegendő mérési adatot összegyűjtenem, ami alapján el tudtam kezdeni a Logsys GUI és az LDC közti protokoll felderítését.
A protokoll visszafejtését kezdetben szisztematikus teszteléssel végeztem: elindítottam a WireShark (vagy az USBPcap) csomagelkapását, megnyomtam egy gombot a Logsys GUI-n, leállítottam a csomagelfogást, és kielemeztem. Ezzel a módszerrel sikeresen megfejtettem az alap funkciók (tápfeszültség állítása, aszinkron reset, adatátviteli módok be-/kikapcsolása, JTAG lánc le\textit{tap}ogatása). Azonban bizonyos funkciókat nem lehetett ily módon megfejteni (ilyenek tipikusan az adatátvitelek, így például az egyik legfontosabb funkció, a JTAG interfészen keresztüli FPGA konfiguráció).
A protokoll visszafejtését kezdetben szisztematikus teszteléssel végeztem: elindítottam a WireShark (vagy az USBPcap) csomagelkapását, megnyomtam egy gombot a Logsys GUI-n, leállítottam a csomagelfogást, és kielemeztem. Ezzel a módszerrel sikeresen megfejtettem az alap funkciók (tápfeszültség állítása, aszinkron reset, adatátviteli módok be-/kikapcsolása, JTAG lánc letapogatása). Azonban bizonyos funkciókat nem lehetett ily módon megfejteni (ilyenek tipikusan az adatátvitelek, így például az egyik legfontosabb funkció, a JTAG interfészen keresztüli FPGA konfiguráció).
Így a későbbiekben nekiálltam a Logsys GUI "hagyományos" úton történő visszafejtésének is (decompile az ILSpy nevű program segítségével), amivel kiegészíthettem hiányos ismereteimet. Emellett időközben Raikovich Tamástól kaptam egy PDF-et, amiben leírja a (csomagelkapásból megfejthetetlen, bináris adatfolyamként érkező) struktúrák kiosztását. Ezenfelül fejlesztés közben jómagam is kutattam az Interneten további dokumentáció után, így akadtam például Wacha Gábor Qt alapú Logsys GUI-rekreációjára, aminek forráskódját készségesen rendelkezésemre bocsájtotta.
......@@ -161,8 +161,9 @@ A saját implementációm hivatkozásánál a fájlok nevei és a sorszámok a k
\subsubsection{Státusz lekérése}
A Logsys GUI működése közben figyeli az LDC állapotleíróit (kimeneti feszültségek, kifolyó áram, túláram védelem bitje stb.), ezeket az információkat másodpercenként többször is lekérdezi az eszköztől.
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés}\\ \hhline{|=|=|}
irány & IN\\ \hline
......@@ -210,8 +211,9 @@ A tápfeszültséget lehet be- illetve kikapcsolni, a túláram- és visszáram
Tápfeszültség állapota:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés} & \textit{Beállítás}\\ \hhline{|=|=|=|}
irány & IN & OUT\\ \hline
......@@ -233,8 +235,9 @@ Az IN kérés egy egybájtos logikai értéket (bool) ad vissza.
\noindent Túláramvédelem:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés} & \textit{Beállítás 450 mA-ra} & \textit{Beállítás 700 mA-ra} & \textit{Beállítás 950 mA-ra}\\ \hhline{|=|=|=|=|=|}
irány & IN & OUT & OUT & OUT\\ \hline
......@@ -255,10 +258,13 @@ Az IN kérés egy 0-2 közötti számot ad vissza, ami a 450, 700 illetve 950 mA
\vspace{1em}
\pagebreak % FIXME
Áramerősség-mérés korrekciós faktorai:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\noindent\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés}\\ \hhline{|=|=|}
irány & IN\\ \hline
......@@ -295,8 +301,9 @@ Az IN kérés által visszaadott struktúrát nem implementáltam, de a követke
Visszáram-tolerancia
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés} & \textit{Beállítás}\\ \hhline{|=|=|=|}
irány & IN & OUT\\ \hline
......@@ -317,8 +324,11 @@ Az IN kérés egy 10 bites, fixpontos kettes komplemens számot ad vissza, az OU
\subsubsection{Aktív átviteli mód lekérdezése}
Új adatátviteli mód megnyitása előtt célszerű megnézni, hogy van-e ütközés a korábban megnyitottakkal (bár ilyen esetben az LDC jelzi, hogy nem nyitható meg az átvitel). Az éppen aktív átviteli módot a következőképp kérdezhetjük le:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\pagebreak % FIXME
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés}\\ \hhline{|=|=|}
irány & IN\\ \hline
......@@ -339,10 +349,11 @@ A visszaadott bájt jelzi az aktív átviteli módot (és 0 ha nincs megnyitva e
A kétféle JTAG módról a JTAG-ot tárgyaló fejezetben írok. Az egyes átviteli módok megnyitása/lezárása a róluk szóló fejezetben leírt kérésekkel történik.
\subsubsection{Órajel generálás}
Ha a CLK lábat nem használja egyetlen megnyitott átvitel sem, az LDC beépített négyszögjel-generátorának köszönhetően ki tudunk adni rajta egy órajelet.
Ha a CLK lábat nem használja egyetlen megnyitott átvitel sem, az LDC beépített négyszögjel-generátorának köszönhetően ki tudunk adni rajta egy órajelet (0,2 Hz és 8MHz között).
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Leállítás} & \textit{Lekérdezés} & \textit{Beállítás}\\ \hhline{|=|=|=|=|}
irány & IN & IN & IN\\ \hline
......@@ -362,8 +373,9 @@ Leállításkor és elindításkor a sikerességet jelző (S) logikai változót
\subsubsection{Aszinkron reset}
Ha nincs a RST lábat használó átvitel megnyitva, lehetőségünk van aszinkron bitbang módban vezérelni.
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Alacsonyra állítás} & \textit{Magasba állítás} & \textit{Lekérdezés}\\ \hhline{|=|=|=|=|}
irány & IN & IN & IN\\ \hline
......@@ -382,8 +394,9 @@ Az első és talán legfontosabb implementált átviteli mód a JTAG. Ez a 0. in
A JTAG megnyitásához két Control blokkot kell kiadnunk:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{JTAG inicializálás} & \textit{Adatátvitel megnyitása}\\ \hhline{|=|=|=|}
irány & IN & OUT\\ \hline
......@@ -403,8 +416,9 @@ Megnyitott JTAG átvitel közben fel tudjuk deríteni a JTAG láncot (\textit{Bo
Az átvitel bezárásához a következő kérést használjuk:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{JTAG bezárás}\\ \hhline{|=|=|}
irány & OUT\\ \hline
......@@ -434,10 +448,13 @@ Visszaolvasás módban működik pl. a Boundary Scan, mert ott az eszköz ID cod
\vspace{1em}
\pagebreak % FIXME
\noindent Az ellenőrzést a következő kéréssel végezzük:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{JTAG bezárás}\\ \hhline{|=|=|}
irány & IN\\ \hline
......@@ -451,8 +468,9 @@ Visszaolvasás módban működik pl. a Boundary Scan, mert ott az eszköz ID cod
A módot megnyitott átvitel esetén is átválthatjuk:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Lekérdezés} & \textit{Beállítás}\\ \hhline{|=|=|=|}
irány & IN & OUT\\ \hline
......@@ -509,6 +527,8 @@ TMS írás visszaolvasás módban:
2. oktett & \multicolumn{8}{c|}{kiírandó TMS bitek}\\\hline
\end{tabular}
\pagebreak % FIXME
TMS írás ellenőrzés módban:
\noindent\begin{tabular}{|l|c|c|c|c|c|c|c|c|}
......@@ -544,14 +564,14 @@ RUNTEST ellenőrzés módban:
4. oktett & \multicolumn{8}{c|}{pulzusok száma}\\\hline
\end{tabular}
Ebben a módban TCK vonalra a megadott számú órajelpulzust lehet kiküldeni és a TMS vonal értéke a \textit{TMS} bit lesz.\cite{RT-dipterv} Ez a RUNTEST SVF parancsoknál hasznos. Ezt a módot nem használom, mivel a libxsvf elabsztrahálja előlem a RUNTEST parancsot.
Ebben a módban TCK vonalra a megadott számú órajelpulzust lehet kiküldeni és a TMS vonal értéke a \textit{TMS} bit lesz.\cite{RT-dipterv} Ez a RUNTEST SVF parancsoknál hasznos. Ezt a módot nem használom, mivel a libxsvf elfedi előlem a RUNTEST parancsot.
Ellenőrzés módban a számítógépnek ugyanannyi bájtot kell visszaolvasnia, mint amennyit elküldött.
A visszaolvasott bájtok közül csak minden második a hasznos TDO adat, a többi bájt értéke 0.\cite{RT-dipterv}
\noindent\textbf{FPGA konfigurációs fájlok}
A libxsvf-nek köszönhetően SVF és XSVF formátumú fájlokat képes a program natívan kezelni. Azonban a BIT (és JED) formátumok nem nyíltak, így azok kezeléséhez a Xilinx egyik segédprogramjával (iMPACT) át kell konvertálnom SVF-re. (ugyanezt teszi egyébként a Logsys GUI is).
A libxsvf-nek köszönhetően SVF és XSVF formátumú fájlokat képes a program natívan kezelni. Azonban a BIT (és JED) formátumok nem nyíltak, így azok kezeléséhez a Xilinx egyik segédprogramját használva (iMPACT) át kell konvertálnom SVF-re (ugyanezt teszi egyébként a Logsys GUI is).
A segédprogrammal való kommunikációhoz a libc \texttt{popen} metódusát használom, ami a Unix pipe-okat használja (a Logsys GUI pedig temporális fájlokat hoz létre ugyanerre a célra). Azonban az iMPACT-nak nem lehet megmondani, hogy ne hozzon létre logfájlt, így hogy ne szemetelje tele a munkakönyvtárat, a szubprocessz elindítása előtt átlépek a \texttt{/tmp} könyvtárba, ami Unix-szerű rendszereken általában bárki által írható és nem perzisztens tároló. Ennek következtében azonban elveszítjük a relatív útvonalak használatának lehetőségét (hiszen mappát váltunk, és az így a \texttt{/tmp}-hez képest értelmeződne).
......@@ -575,8 +595,9 @@ Az adatátvitel történhet 8, 4, 2 vagy 1 MHz-es órajel mellett, ezenfelül t
Az átvitel a következő két kéréssel nyitható meg:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Inicializálás} & \textit{Átvitel indítása}\\ \hhline{|=|=|=|}
irány & IN & OUT\\ \hline
......@@ -620,8 +641,9 @@ Ezt a műveletsort végzi el nekünk a \texttt{logsys\_spi\_cmd} függvény.
Az átvitel bezárásához a következő kérést használjuk:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{SPI bezárás}\\ \hhline{|=|=|}
irány & OUT\\ \hline
......@@ -651,8 +673,9 @@ Az USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receive \& Transmit) adatátvitelle
Az átvitel indítása a következő kérésekkel történik:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Inicializálás} & \textit{Órajel megadása} & \textit{Vonali kódolás beállítása}\\ \hhline{|=|=|=|=|}
irány & IN & OUT & OUT\\ \hline
......@@ -672,8 +695,9 @@ A portra való írás egy egyszerű Bulk átvitellel történik a 0x05-ös végp
Az átvitelt ezzel a kéréssel zárhatjuk be:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Bezárás}\\ \hhline{|=|=|}
irány & OUT\\ \hline
......@@ -685,10 +709,11 @@ Az átvitelt ezzel a kéréssel zárhatjuk be:
\vspace{1em}
Illetve lehetőségünk van a soros port képességeinek lekérésére (minimális és maximális baudráta, órajel stb.)
Illetve lehetőségünk van a soros port képességeinek lekérésére (minimális és maximális baud\-ráta, órajel stb.)
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Képességek lekérdezése}\\ \hhline{|=|=|}
irány & IN\\ \hline
......@@ -728,8 +753,9 @@ A LDC képes a MISO, MOSI, CLK, RST és IOREF lábait használva szinkron BitBan
Az LDC vezérli a MOSI, CLK és RST lábakat, és a CLK fel- illetve lefutó éleire mintavételezi ezeket és a MISO lábat. Az órajel elindításához és az adatátvitel megkezdéséhez a következő két kérést kell elküldenünk:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Inicializálás} & \textit{Átvitel indítása}\\ \hhline{|=|=|=|}
irány & IN & OUT\\ \hline
......@@ -745,8 +771,9 @@ Az IN által visszaadott bájt jelzi a kérés sikerességét, és 0, ha már eg
Az órajel-frekvenciát adatátvitel közben is megváltoztathatjuk:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Órajel változtatás}\\ \hhline{|=|=|}
irány & OUT\\ \hline
......@@ -766,14 +793,15 @@ Az órajel-frekvenciát adatátvitel közben is megváltoztathatjuk:
mező & (00CR OI00) & (00cr oi00)\\ \hline
\end{tabular}
\noindent, ahol az első oktett a CLK felfutó, a második a lefutó élén vett értékek és C=CLK, R=RST, O=MOSI és I=MISO.
Az első oktett a CLK felfutó, a második a lefutó élén vett értékek és C=CLK, R=RST, O=MOSI és I=MISO.
\vspace{1em}
Az átvitelt lezárni pedig a következőképpen lehet:
\noindent\textbf{URB Control blokk:}\\
\begin{tabular}{|l|l|}
\underline{URB Control blokk:}
\noindent\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
\textit{Művelet} & \textit{Átvitel bezárása}\\ \hhline{|=|=|}
irány & OUT\\ \hline
......@@ -855,7 +883,7 @@ A függvény feladata "összevárni" a homogén adatokat (legfeljebb 8-at), majd
A TMS írás feltétele, hogy a TDI "Don't Care" legyen (a kódban -1), a TMS pedig 0 vagy 1. A \texttt{dbit} egy ring countert valósít meg, ami az éppen írandó bitet jelöli ki. A \texttt{data} tárolja a kiírandó adatot, a \texttt{chk} a várt TDO értékeket, a \texttt{cmask} pedig a TDO maszkot.
Amíg a TMS írás feltétele fennáll, \texttt{data}-ban eltároljuk a kiírandó TMS értéket (a \texttt{dbit} által kijelölt biten), valamint ha TDO nem "Don't Care", akkor őt eltárojluk \texttt{chk}-ben és bebillentjük \texttt{cmask} megfelelő bitjét.
Amíg a TMS írás feltétele fennáll, \texttt{data}-ban eltároljuk a kiírandó TMS értéket (a \texttt{dbit} által kijelölt biten), valamint ha TDO nem "Don't Care", akkor őt eltároljuk \texttt{chk}-ben és bebillentjük \texttt{cmask} megfelelő bitjét.
Ha már összegyűjtöttünk 8 TCK pulzust, vagy már nem TMS írás történik, akkor \texttt{bulk\_out}-ban létrehozunk egy keretet a kiszámított értékek számára.
......@@ -863,7 +891,7 @@ Ha már összegyűjtöttünk 8 TCK pulzust, vagy már nem TMS írás történik,
A TDI írás feltétele, hogy a TDI 0 vagy 1 legyen, a TMS pedig az utolsó bit kivételével 0 (az utolsó bitnél lehet más is, az lesz az 1. bájt 6. bitje, lást \ref{ssssec:JTAG xfer}/JTAG adatátvitel). A \texttt{dbit} itt is az éppen írandó bitet jelöli ki. A \texttt{data} tárolja a kiírandó adatot, a \texttt{chk} a várt TDO értékeket, a \texttt{cmask} pedig a TDO maszkot. Különbség csupán a \texttt{tmsAfter} változó jelenléte.
Amíg a TDI írás feltétele fennáll, \texttt{data}-ban eltároljuk a kiírandó TDI értéket (a \texttt{dbit} által kijelölt biten), valamint ha TDO nem "Don't Care", akkor őt eltárojluk \texttt{chk}-ben és bebillentjük \texttt{cmask} megfelelő bitjét.
Amíg a TDI írás feltétele fennáll, \texttt{data}-ban eltároljuk a kiírandó TDI értéket (a \texttt{dbit} által kijelölt biten), valamint ha TDO nem "Don't Care", akkor őt eltároljuk \texttt{chk}-ben és bebillentjük \texttt{cmask} megfelelő bitjét.
Ha már összegyűjtöttünk 8 TCK pulzust, vagy már nem TDI írás történik, esetleg elértünk egy TDI+TMS íráshoz (ami csak a TDI írás utolsó bitjeként szerepelhet), akkor \texttt{bulk\_out}-ban létrehozunk egy keretet a kiszámított értékek számára.
......
0% or .
You are about to add 0 people to the discussion. Proceed with caution.
Please register or to comment

Hosted with :heart: by KSZK