[critor]

Au printemps 2017, parrotgeek1 trouvait sur eBay un lot de TI-Nspire assez spéciales, achetées peu après par Brandon Wilson.

Pas de simples prototypes prêtés à des enseignants/testeurs avant la sortie, mais des machines utilisées par l'équipe de développement de Texas Instruments et ayant miraculeusement échappé à la destruction.

Cet été, le lot en question est en vacances chez nous, et nous allons donc en profiter pour lui arracher jusqu'à son dernier secret.

Aujourd'hui occupons-nous de la TI-Nspire en haut à droite sur la photo, reçue ici sans clavier.



Sommaire :

1. Exploration visuelle
2. Exploration logicielle
3. Exploration série
4. Exploration matérielle
5. Dumping

1) Exploration visuelle :Go to top

A première vue la calculatrice est d'apparence normale.

Mais au dos nous concentrons les surprises, avec :

• un boîtier clairement non final, puisque contrairement à nombre d'autres prototypes les indications normalement gravées pour les bouton reset et de déverrouillage du clavier en sont absentes
• une ouverture découpée dans le clavier et permettant l'accès au connecteur J04/JTAG absent des modèles de production
• un numéro de série gravé en P3-ASIC, tronqué par l'ouverture en question
• en conséquence un numéro de série manuscrit de remplacement : 2011002716
• un autocollant en partie effacé :
  

  Prototype - Not for Sale
  This device has not been authorized as required by the rules of the Federal Communications Commission. This device is not, and may not be, offered for sale or lease, or sold or leased, until authorization is obtained.

Notons que l'ouverture laisse apparaître la référence de la carte mère, P2/P3 ASIC MB_MP_6440, soit la même que sur les cartes mère de production.
Il s'agit donc d'un modèle destiné à être utilisé par les ingénieurs Texas Instruments pour tester les nouvelles versions en cours de développement, avec donc ajout du connecteur J04/JTAG.

2) Exploration logicielle :Go to top

Cette machine démarrant en mode développement comme indiqué par le carré sur l'écran nous est venue sans OS, et nous allons bien évidemment la remettre en état pour Brandon.
Mais comble de malchance, elle a une protection anti-downgrade qui lui fait rejeter les OS de développemnt 1.1, 1.5 et 2.0 dont nous disposons.
Pas trop le choix donc, nous pouvons lui mettre les OS de développement 3.0.0.621 ou 3.0.0.1217 dumpés récemment.
Maigre compensation, ces OS ne feront pas empirer la version minimale d'OS installable, réglée à 1.1.99 pour chacun.

Une fois l'OS enfin installé et démarré, nous apprenons l'utilisation :

• d'un Boot1 de développement 1.1.8916 déjà dumpé
• d'un Boot2 de développement 3.0.0 encore jamais dumpé à ce jour, et qui serait donc intermédiaire entre la version de développement 2.0.0 du 13 octobre 2009 et la version de production 3.0.1.131 du 23 février 2011

3) Exploration série :Go to top

Après avoir branché le port Dock/J01 de la calculatrice sur une interface adéquat, on peut récupérer la sortie du port série.

Le log de démarrage nous confirme l'utilisation :

• du Boot1 1.1.8916 de développement du 23 avril 2007
• d'un Boot2 3.00.DEVBUILD de développement du 17 septembre 2010

Boot Loader Stage 1 (1.1.8916)
Build: 2007/4/23, 23:29:51
Copyright (c) 2006, 2007 Texas Instruments Incorporated
Using developer keys

Last boot progress: 41098
Clocks: CPU = 90MHz AHB = 45MHz APB = 22MHz

Available system memory: 37292
Checking for NAND: NAND Flash ID: ST Micro NAND256R3A
PM is turning the device OFF
PM has turned the device ON
SDRAM memory test: Pass
Clearing SDRAM...Done.
Clearing SDRAM...Done.
Clearing SDRAM...Done.
Boot option: Normal

Loading DIAGS software...

Error reading/validating DIAGS image

Error loading DIAGS. Switching to BOOT2.

Loading BOOT2 software...

99%
BOOT1: loading complete (312 ticks), launching image.



Boot Loader Stage 2 (3.00.DEVBUILD)
Build: 2010/9/17, 14:13:38
Copyright (c) 2006, 2007, 2008 Texas Instruments Incorporated
Using developer keys

Clocks: CPU = 90MHz AHB = 15MHz APB = 7MHz
Checking for NAND: NAND Flash ID: ST Micro NAND256R3A


Initializing graphics subsystem.
Boot option: Normal


Initializing filesystem.
Datalight Reliance v2.10.1150
Copyright (c) 2003-2006 Datalight, Inc.
Datalight FlashFX Pro v3.00 Build 1358
Nucleus Edition for ARM9
Copyright (c) 1993-2006 Datalight, Inc.
Patents: US#5860082, US#6260156.
Filesystem ready.
Purging temporary files...
TI_OS_INSTALL_PRECHECK_OK (0)

Loading Operating System...

100%

BOOT2: loading complete (3206 ticks), launching image.

4) Exploration matérielle :Go to top

Enfin, ouvrons la bête pour lui extirper ses derniers secrets.
On confirme l'usage de la carte mère de production P2/P3 ASIC MB_MP_6440 ainsi que de la carte écran P1R2/P3_LB__MP_2440 qui va avec.

Outre la présence du connecteur J04/JTAG nous notons une autre modification apportée à la carte mère, avec l'ajout d'un fil qui proche de la puce Flash NOR SST 39WF400A, rendant ainsi son Boot1 reprogrammable.
Cette modification fut probablement nécessaire pour programmer le Boot1 1.1.8916 de développement dans la puce de cette carte mère de production.

5) Dumping :Go to top

Malheureusement, à cause de sa protection anti-downgrade il est impossible d'installer la version 1.1.9227 sur ce modèle, seul OS TI-Nspire de développement pour lequel une version Ndless est disponible.

En conséquence, il nous est impossible à ce jour de dumper le Boot2 3.0.0 de développement.

Le seul moyen que nous verrions serait d'adapter le jailbreak Ndless ou bien l'outil Nleash faisant sauter la protection anti-downgrade pour les OS installables sur ce modèle, soit à ce jour les OS 3.0.0.621 ou 3.0.0.1217.

[critor]

Aujourd'hui le chinois comsmy, grand amateur et revendeur de prototypes TI-Nspire, nous a dégoté un nouveau prototype TI-Nspire.

Son numéro de série est N3-DVT1-085, et il est équipé de l'OS de développement 3.0.0.1217.

Cet OS dispose toujours de l'éditeur de thème déjà remarqué dans la version de développement 3.0.0.621 du 4 octobre 2010, et qui sera supprimée avant la sortie de la version de production 3.0.1.1753 du 24 mars 2011.

Nous y remarquons également déjà l'abandon du thème TI-Nspire CX en niveaux de gris, pour le thème simplifié/constrasté dédié aux modèles monochromes que nous connaissons.

Comsmy s'est même donné la peine de dumper l'OS, par envoi sur une autre machine et interception du fichier de réception temporaire via un programme Ndless que nous lui avons communiqué.

Si bien que l'on peut le tester sur émulateur, et en récupérer le log de démarrage :

Beginning system initialization.
Clocks: CPU = 120 MHz AHB = 60 MHz APB = 30 MHz

Preparing file system. This takes a while...
POSIX layer initialized.
POSIX "NULL" device initialized.
POSIX "CONSOLE" device initialized.
Datalight Reliance v2.10.1150
Copyright (c) 2003-2006 Datalight, Inc.
Datalight FlashFX Pro v3.00 Build 1358
Nucleus Edition for ARM9
Copyright (c) 1993-2006 Datalight, Inc.
Patents: US#5860082, US#6260156.

POSIX file system initialized.
File system ready.
* P3 mode battery door detection
System build date: Jan 4 2011, 01:23:32
Available memory: 15260764 bytes
Purging temporary files...
Launching system...
Created Execution Context
NavNet Ready.
BOOT2 updater: error -2

Nous y relevons notamment sa date de compilation bien évidemment intermédiaire, 4 janvier 2011.

Enfin, petit tour dans la machine que Comsmy a ouverte pour nous. Elle utilise :

• une carte mère N3_MB_DVT1_4420
• une carte écran N1/N3_LB_DV1_2420

On note la présence sur la carte mère du connecteur J04/JTAG.

Nous sommes également très surpris, par 4 fils rajoutés qui semblent relier directement le port mini-USB à la carte mère... Mais qu'est-ce qu'ils ont encore fabriqué chez TI ?


Téléchargements :

• OS de développement 3.0.0.1217 (nécessite un Boot2 1.4+ de développement, ou un Boot2 1.4+ de production avec le certificat de développement adéquat)
• Boot2 de développement 2.0.0.DEVBUILD *DEBUG* (nécessite un Boot1 de développement)
• Boot2 de production 1.4.1571 (nécessite un Boot1 de production)
• Boot1 de développement 1.1.9170

[critor]

Dans un article précédent, nous découvrions la TI-Nspire TestBoard, carte se branchant sur le connecteur J04 des TI-Nspire ClickPad.

Nous avons pu vérifier que cette carte offrait :

• un bouton reset pour redémarrer la calculatrice sans besoin de la retouner
• l'accès en lecture et écriture au port série de la calculatrice via un connecteur standard DB9

La carte dispose aussi de deux connecteurs JTAG, J01 et J05. Nous supposions que :

• J01 à 13 broches était pour la prise de contrôle du processeur ARM de la calculatrice
• J05 à 14 broches était pour la prise de contrôle du processeur MSP430 de la carte

La complexité électronique de cette carte nous avait par contre paru surprenante, avec son propre processeur MSP430. Nous avions deux hypothèses pour expliquer cela :

• soit le firmware de la carte d'une façon ou d'une autre activait le JTAG de la calculatrice
  (c'est-à-dire qu'une connexion directe d'une interface JTAG générique aux bornes du connecteur J04 de la calculatrice ne fonctionnerait pas, contrairement à la HP Prime)
• soit le firmware effectue une double conversion entre le protocole JTAG pour l'interface à connecter sur J01, et possiblement un protocole propriétaire côté calculatrice

Aujourd'hui, continuons à explorer cette carte. Pour cela, nous allons nous munir d'une interface JTAG ciblant le processeur MSP430, la MSP430-JTAG-TINY-V2 de chez Olimex conseillée par Lionel Debroux et que voici ci-contre.

La boîte contient donc :

• l'interface JTAG avec :
  
  • une prise USB-B femelle
  • un connecteur JTAG mâle avec 2×7=14 broches et muni d'un détrompeur
  • un voyant vert/rouge (prêt/occupé)
• une nappe 2×7=14 fils femelle-femelle avec détrompeurs

La connexion de la nappe à l'interface est sans danger grâce aux détompeurs.

Par contre, le connecteur J05 de la carte TI-Nspire TestBoard n'a pas de détrompeur. Il faut donc bien faire attention au sens de connexion de la nappe, avec ici le fil rouge du côté des broches numérotées 1 et 2.

Niveau logiciel, pour éviter de se lancer dans de lourdes installations, on peut opter pour la solution légère du Olimex MSP430-programmer. Dans ce cas par contre il faudra bien installer ou basculer sur les pilotes FTDI, Windows n'intégrant pas de pilote compatible avec ce logiciel.

Une fois lancé il ne nous reste alors plus qu'à préciser la bonne référence de puce, MSP430F2111 comme vu dans l'article précédent.

C'est important, car les adresses ciblées pour les zones données et firmware ne sont pas les mêmes. Ici avec cette puce ce sera :

• 0xF800-FFFF (2Kio) pour le firmware
• 0x1000-10FF (256 octets) pour la zone de donnés

Plus qu'un clic sur le bouton Read et voilà, le firmware de la TI-Nspire TestBoard est dumpé !
Il est même identique sur les 3 cartes dont nous disposons.

Il va maintenant falloir comprendre ce qu'il fait pour pouvoir répondre à nos interrogations. Parles-tu MSP430 ?

Téléchargement : firmware TI-Nspire TestBoard

[critor]

Les plus anciennes versions TI-Nspire ASIC connues et récupérées sur des prototypes à ce jour étaient :

• Boot1 : 1.1.6818 du 4 février 2007
• Boot2 : 1.1.6818 du 4 février 2007
• OS CAS : 1.1.6925 du 8 février 2007
• OS non-CAS : 1.1.7320 du 26 février 2007
• Diags: 1.1.7387 du 13 février 2007

Mais aujourd'hui le chinois comsmy, grand amateur et revendeur de prototypes TI-Nspire, nous a dégoté un prototype TI-Nspire CAS assez spécial.

Ce qui est surprenant, ce n'est pas le nom de modèle en TI-XXXXXXXXXXX, ni l'autocollant commençant par P1R2 apposé par dessus.

Par contre, une fois allumée cette machine nous accueille avec le message Factory image found. Press 'I' to install.
C'est-à-dire que son OS était préchargé en mémoire, mais pas installé.
Si ce message est habituel pour les utilisateurs d'émulateurs TI-Nspire, il est totalement anormal sur une vraie machine déjà sortie d'usine.

Ce n'est pas la seule anomalie puisque le clavier diffère également de sa version finale, notamment avec la présence d'une touche

apps

!

Or, les prototypes TI-Nspire ASIC DVT1.2 et DVT2.0 disposaient bien du clavier final. Peut-être s'agit-il d'un DVT1.0 ?

Quoi qu'il en soit, Adriweb a pris le temps de te noter ci-contre toutes les différences.

Une fois donc l'OS préchargé installé, nous arrivons à l'écran à propos qui nous réserve bien des surprises.

D'une part, record battu puisque nous avons ici les Boot1, Boot2 et OS dans la version 1.1.4797 compilée le 6 décembre 2006 !

Le Product ID est également anormal, avec un numéro de série nul passé le 0C identifiant le modèle TI-Nspire CAS.

Mais aussi, notons le nom du modèle affiché en TI-Nspire CAS+, alors que nous ne sommes ici plus sur la technologie OMAP mais ASIC.
Probablement que le changement de nom de modèle par rapport aux prototypes TI-Nspire (CAS)+ produits en 2006 avec processeur OMAP n'avait pas encore été arrêté ou effectué.

[critor]

Au printemps 2017, parrotgeek1 trouvait sur eBay un lot de prototypes TI-Nspire assez particuliers, acheté peu après par Brandon Wilson.

Pas de simples prototypes prêtés à des enseignants/testeurs avant la sortie, mais des machines utilisées par l'équipe de développement de Texas Instruments et ayant miraculeusement échappé à la destruction.

Cet été, le lot en question est en vacances chez nous, et nous allons donc en profiter pour lui arracher jusqu'à son dernier secret.

Aujourd'hui, faisons connaissance avec la carte JTAG TI-Nspire TestBoard.

Au nombre de trois, ces cartes identiques ont pour référence ASIC_PROD_TESTBOARD_2412.

La seule distinction semblent être le jumper J02 qui est absent ou présent selon les cartes, mais nous n'avons pu noter de différence fonctionelle.

La carte se connecte au dos des TI-Nspire (CAS) ClickPad, du moins pour les prototypes et modèles de développement disposant bien du connecteur J04 à 30 broches et de la fente y donnant accès.

Il faut bien faire attention au sens de connexion indiqué via la numérotation des broches des deux connecteurs, car il n'y a pas de détrompeur.

Notons que la carte ne convient probablement pas aux TI-Nspire (CAS)+ / TI-Phoenix 1, qui bien que partageant le même connecteur J04 n'ont pas de processeur ASIC comme indiqué mais OMAP.

Elle ne convient pas non plus aux TI-Nspire (CAS) TouchPad, TI-Nspire CM (CAS) et TI-Nspire CX (CAS), leur connecteur J04 étant différent et plus petit.

Outre le jumper donc, la carte dispose d'un mystérieux bouton poussoir S1 dont nous découvrons vite le rôle; il permet de faire redémarrer la calculatrice. Fort pratique puisque cela évite d'avoir à retourner la calulatrice, et donc de risquer de débrancher la carte par erreur.
L'absence d'accès au bouton reset est justement un défaut de notre interface TI-Nspire Navigator Cradle modifiée.

Techniquement nous avons vérifié, il n'y a aucune connexion entre les broches J04 et les contacts du bouton reset de la calculatrice. Cela implique que c'est donc un signal envoyé au processeur, ce qui serait moins facile à reproduire pour les bricoleurs.

La carte dispose aussi d'un port série DB9 femelle. Une fois correctement connectée sur une interface USB/RS232, on a bien accès en lecture et écriture au port série de la calculatrice.
Plus besoin, du moins pour ceux qui ont la chance de disposer de cette carte, de s'embêter à faire tenir plus ou moins bien des fils sur le port J01/Dock de la calculatrice, ou de se donner la peine comme nous de récupérer et modifier un TI-Nspire Navigator Cradle.

Ici pas de suprise sur le plan technique, la documentation du connecteur J04 précisant bien qu'il inclut les sortie et entrée série sur ses broches 24 et 26, reliées donc elles-mêmes aux broches 24 et 23 du connecteur J01/Dock de la calculatrice.

Enfin, la carte présente bizarrement non pas un mais deux connecteurs JTAG :

• un connecteur J01 à 13 broches, ce qui est plausible pour le processeur ARM de la TI-Nspire, et crédibilisé par les longues pistes le reliant au connecteur J04 pour la calculatrice
• un connecteur J05 à 14 broches

Mais le mystère est vite résolu en retournant la carte. Elle n'est pas aussi simple que ce que l'on pouvait croire, s'articulant autour de deux puces :

• une SP3220 qui s'occupe de la communication série déjà abordée avec la conversion entre le TTL (3 Volts) de la calculatrice et le RS232 (5 Volts) de l'ordinateur
• et une 430F2111 qui est une puce regroupant :
  
  • un processeur Texas Instrumnts MSP430
  • 128 octets de RAM
  • 1+256 kilooctets de Flash

Le connecteur JTAG J05 à 14 broches est donc destiné à prendre le contrôle du processeur MSP430 de la carte, peut-être à des fins de reprogrammation de son firmware.



Une telle complexité est surprenante.
Rappelons que dès 2007 ExtendeD avait exploré le port J04 à la recherche justement de JTAG, et n'y avait rien trouvé d'autre que l'accès au port série.
Donc soit le protocole de recherche/test était mauvais...
Soit cela voudrait dire autre chose de bien plus énorme qui ne serait pas surprenant quand on sait combien Texas Instruments a à coeur la sécurité de ses TI-Nspire...
Peut-être que le firmware exécuté par le pocesseur MSP430 de la carte, d'une façon ou d'une autre, active le JTAG de la calculatrice. Ce qui impliquerait justement que contrairement à la HP Prime la connexion directement à la calculatrice d'une interface JTAG standard, aux broches J04 à identifier en suivant les pistes plus haut, ne fonctionnerait pas.



Quoi qu'il en soit, à bientôt pour la première connexion JTAG !