TI-Collège Plus EVT : découverte processeur + diagnostic

[critor]

Pour la rentrée 1999 chez les calculatrices scientifiques Texas Instruments sortait la gamme des TI-II, ainsi nommée parce que son écran apportait 2 lignes permettant de visualiser simultanément calcul et résultat, une technologie déjà présente chez Casio avec la gamme W SVPAM de la rentrée 1998. Chez Texas Instruments, cela passe par l'utilisation d'un nouvel écran hybride avec :

• 1 ligne de 11 cellules matricielles à 5×7 pixels
• 1 ligne de 10 cellules numériques à 7 segments

Nous avions donc dans cette famille :

• 1999 : TI-30X IIB
• 1999 : TI-30X IIS rajoutant une cellule solaire
• 1999 : TI-34 II
• 1999 : TI-36X II
• 1999 : TI-40 Collège II pour la France et les pays francophones limitrophes
• 2005 : TI-Collège, avec donc l'abandon de la numérotation en TI-40 de cette dernière

De son côté, Casio fait un bon technologique avec sa gamme ES Natural Display pour la rentrée 2004, avec un écran pleinement matriciel permettant désormais la saisie et l'affichage en écriture naturelle et des résultats exacts. Cela n'arrivera toutefois en France qu'en 2007 avec la fx-92 Collège 2D. Texas Instruments se devait donc de réagir, et la réponse sera la nouvelle gamme des TI-MultiView pour la rentrée 2007 avec un écran pleinement matriciel d'également 96×31 pixels :

• 2007 : TI-30XB MultiView
• 2007 : TI-30XS MultiView avec la cellule solaire
• 2008 : TI-34 MultiView, annoncée avec les précédentes pour la rentrée 2007 mais suite à des retards la disponibilité attendit finalement la rentrée 2008
• 2008 : TI-Collège Plus, de même mais fonctionnant de plus en français
• 2011 : TI-36X Pro ou TI-30X Pro MultiView selon les pays
• 2013 : TI-Collège Plus Solaire, rajoutant une cellule solaire
• 2015 : TI-30X Plus MultiView, une version allégée pour l'Allemagne des TI-30X Pro MultiView et TI-36X Pro

La TI-Collège Plus française faisait ainsi partie de la famille des TI-MultiView, même si cette dénomination anglaise n'est pas mise en avant sur son boîtier contrairement à ses soeurs.

Remarquons que contrairement à la gamme précédente il y a ici une scission du design, avec les TI-Collège Plus et TI-34 MultiView qui font bande à part :

Aujourd'hui, nous avons le grand plaisir et l'immense honneur de pouvoir t'emmener dans les coulisses de la création de la gamme TI-MultiView, avec le prototype TI-Collège Plus ci-contre, prêté par le musée DataMath.

La calculatrice TI-Collège Plus qui a accompagné des générations de collégiens est bien mystérieuse. Sa puce principale est noyée sous une goutte d'epoxy solidifié et ne présente donc aucune indication lisible. Les rares informations techniques sur son fonctionnement interne ont été obtenues via l'étude de l'émulateur officiel TI-SmartView Collège Plus. Selon plusieurs chaînes internes qui ont pu en être extraites sa puce principale utiliserait un cœur T4x, plus précisément un T49 selon le code spécifique à l'émulation. Il s'agit d'un processeur 4-bits de chez Toshiba.

Ce prototype est donc aujourd'hui pour nous l'occasion de faire des avancées historiques dans l'étude jusqu'ici peu féconde de ce modèle !

Les différents niveaux de prototypage et donc finition utilisés chez Texas Instruments lors de la conception d'un nouveau produit peuvent être répartis ainsi :

1. PROTO
2. EVT (Engineering Validation Tests)
3. DVT (Design Validation Tests)
4. PVT (Production Validation Tests)
5. MP (Mass Production)

Nos premiers tests de prise en main qui arrivent de suite nous indiquent clairement que nous avons ici affaire à un prototype extrêmement jeune, son firmware étant très inachevé, sans doute au mieux un prototype de niveau EVT. Une pièce donc historique exceptionnelle, possiblement unique au monde !

1. Premier coup d'oeil et saisie clavier
2. Saisie naturelle et calculs
3. Ecran d'auto-diagnostic et processeur
4. Matériel
5. Note de TI, processeur et auto-diagnostic des MultiView de production

1) Premier coup d'oeil et clavier

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Tu peux de suite remarquer que ce prototype TI-Collège Plus utilise un design différent de celui du modèle final, et qu'une inscription anglophone MultiView Display désignant sont appartenance à la gamme était encore présente sous l'écran.

Niveau clavier, on remarque plusieurs différences de sérigraphie ou de disposition des touches.
L'inverse pouvant être obtenu via

×10^n

est ici libellé

$mathjax$x^{-1}$mathjax$

comme sur l'ancienne gamme TI-II et pas encore

$mathjax$\frac{1}{x}$mathjax$

.
Les touches de mise en mémoire, division, puissance et statistiques sont notées

sto>

,

:

,

x^y

et

stat/calc

, et pas encore

sto►

,

÷

,

x^n

et

stats

.
Pas d'indication des combinaisons

2nde

+

et

2nde

-

permettant de régler le contraste de l'écran sur le modèle final, et effectivement elles ne marchent pas.
Inversement, la conversion en pourcentage via

2nde

%

n'est ici pas indiquée alors que fonctionnelle.
Notons enfin l'inversion des touches puisance

x^y

et

xyzt/abc

par rapport au modèle final.

Le jeu de caractères de la calculatrice n'est déjà pas final. Petit clin d'oeil de l'équipe de développement Texas Instruments, à la place du symbole diviser, on obtient un caractère-émoticône souriant ☺.

La division euclidienne via

2nde

:

ne saisit pas le symbole ├ mais un simple espace, bien que cela n'empêche pas son bon fonctionnement.

La racine n-ième ici via

2nde

xyzt/abc

et non

2nde

x²

, n'intercale pas un caractère √ mais un ☺^ soit le caractère puissance précédé de l'émoticône souriant.

Autre différence de saisie, les combinaisons trigonométriques inverses

2nde

sin

,

2nde

cos

et

2nde

tan

ne saisissent pas encore arcsin(, arccos( et arctan( comme indiqué, mais sin^-1(, cos^-1( et tan^-1(.

La gestion du clavier n'est pas davantage finalisée. Même si la calculatrice fonctionne clairement en français, les touches qui appellent des menus ou interfaces sur le modèle final sont ici ignorées :

mode

,

stat/calc

,

f(x)

,

op

et

maths

. Leurs combinaisons avec la touche

2nde

censées produire le même genre de chose sont également inactives. C'est également le cas de

2nde

π

.
La touche de basculement entre affichage exact et décimal

aff

qui sera changée en

◄►

sur les TI-Collège Plus récentes ne marche pas davantage; la calculatrice ne fonctionne qu'en affichage décimal.
Sont également sans effet les touches

x^y

et

sto>

.

C'est

xyzt/abc

qui permet pour sa part de saisir le caractère puissance ^ de la touche

x^y

, ce qui est compréhensible lorsque l'on regarde la disposition clavier de la gamme des TI-II précédente.
Petite anomalie également, le caractère carré ² de la touche

x²

est quant à lui saisi sous le curseur, sans déplacement de ce dernier.
Concernant les autres combinaisons avec la touche

2nde

, c'est encore moins abouti.
Pas d'insertion avec

2nde

suppr

alors qu'indiqué, et

2nde

)

est également ignoré.
Les combinaisons

2nde

►simp

et

2nde

(

ne donnent que la fonction principale de la touche, comme si l'on n'avait pas tapé

2nde

.

2) Saisie naturelle et calculs

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Les formes de saisie en affichage naturel sont ici limitées aux quotients et racines carrées. Tout emplacement vide y est d'ailleurs bizarrement indiqué par le caractère-émoticône ☺ déjà présenté plus haut.

Comme vu plus haut la saisie naturelle des puissances n'est pas gérée, donnant le simple caractère ² dans le cas du carré ou sinon ^, et celle des racines n-ièmes ne l'est pas davantage donnant comme saisie ☺^.

Les glitchs graphiques ne sont pas rares dans le cas où l'on imbrique plusieurs formes naturelles.

Il est de plus très facile de bloquer la calculatrice avec ce genre de chose, l'on obtient alors un écran vide avec le drapeau occupé activé, et aucune touche ne permet de débloquer la calculatrice, pas même le bouton de réinitialisation reset au dos. Pas d'autre choix alors que d'ouvrir la machine pour interrompre l'alimentation en retirant la pile.

Précisons que toutes ces dernières opérations ne sont pas gérées, leur validation lorsque possible ne donnant qu'une erreur de syntaxe.

Décidément, il s'agissait vraiment clairement d'un prototype de démo destiné au seul usage interne des ingénieurs et commerciaux de chez Texas Instruments.

Bien que les divisions soient fonctionnelles si saisies en ligne, il semble y avoir un bug concernant les puissances d'exposant négatif lorsque saisies via la touche

x^y

et donc le caractère ^. Leur résultat ne semble étrangement juste que lorsque l'exposant est un multiple de 5 :

Toutefois les fonctions trigonométriques sont bien fonctionnelles. Et même si nous sommes donc coincés en mode degrés, c'est suffisant pour effecter le test Forensics des calculatrices. Ici l'écran nous indique

$mathjax$arcsin\left(arccos\left(arctan\left(tan\left(cos\left(sin\left(9\right)\right)\right)\right)\right)\right)=9,000001077272$mathjax$

. Selon la table des résultats, on reste donc exactement sur le même cœur de calcul que la gamme des TI-II.

3) Ecran d'auto-diagnostic et processeur

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Grosse découverte ici qui va nous permettre d'aller plus loin, ce prototype dispose d'un écran d'auto-diagnostic jamais trouvé sur les modèles de production !
Calculatrice allumée, il suffit tout simplement de retaper

on

pour y accéder.

Ce dernier nous accueille avec une invite T998 8/06. On peut donc dater le firmware tournant sur ce prototype vers Août 2006, soit 1 an avant la date initialement prévue pour la sortie et 2 ans avant sa disponibilité effective.

La mention T998 quant à elle pourrait être une indication plus précise sur la puce Toshiba contenant le cœur que l'on t'a mentionné. Toutefois ce serait bien court pour une référence de puce; elle est très certainement abrégée et une recherche en ligne ne retourne effectivement rien de pertinent.

L'image ROM de 128 Kio qui a pu être extraite de l'émulateur TI-SmartView Collège Plus ne présente en tous cas aucune chaîne T998, et aucune chaîne ressemblant à une date remontant à 2006-2008. Soit l'invite y utilise un format totalement différent, soit l'écran d'auto-diagnostic en a été totalement retiré, ce qui serait quand même fort surprenant.

Depuis cet écran d'accueil, la touche

1

permet d'alterner manuellement entre 3 motifs d'affichage. Cela permet de vérifier le bon fonctionnement des 96×31 pixels de l'écran, ainsi que de ses 17 dapeaux supérieurs :

• L1
• 2NDE
• HYP
• FIX
• K
• L2
• SCI
• ENG
• HEX
• OCT
• L3
• DEG
• RAD
• ←
• ↑
• ↓
• →

Précisons que l'écran est commun à l'ensemble des modèles de la gamme TI-MultiView, et que plusieurs de ces drapeaux ne sont clairement jamais utilisés sur TI-Collège Plus, toutes les fonctionnalités n'étant pas présentes.

La touche

:

permet quant à elle d'alterner automatiquement entre deux autres motifs.

La touche

×

pour sa part lance un test clavier, t'indiquant la code de chaque touche pressée et incrémentant un compteur total. C'est l'occasion pour nous d'en profiter pour te documenter ces codes de touches, en hexadécimal :

2nde 0F	mode 27	suppr 2F	← 36	↑ 37
n/d 0E	stat/calc 17	f(x) 1F	↓ 34	→ 35
►simp 0D	×10^n 16	op 1E	maths 26	annul 2E
π 0C	sin 15	cos 1D	tan 25	: 2D
xyzt/abc 0B	% 14	( 1C	) 24	× 2C
x² 0A	7 13	8 1B	9 23	- 2B
x^y 09	4 12	5 1A	6 22	+ 2A
sto> 08	1 11	2 19	3 21	aff 29
on 07 ?	0 10	, 18	(-) 20	entrer 28

4) Matériel

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Procédons maintenant à l'ouverture. On y trouve 2 cartes électroniques reliées par une nappe :

• la carte mère
• la carte clavier

Comme sur les premières TI-Collège Plus de production, la pile bouton d'alimentation CR2032 est solidaire de la face arrière et reliée à la carte mère par 2 fils fragiles qu'il faudra éviter de solliciter mécaniquement trop souvent. Ce sera remplacé plus tard par un logement solidaire de la carte clavier, supprimant ainsi les fils que l'on risque d'arracher à chaque ouverture selon comment on force sur le boîtier. Nous ignorons la date exacte de ce changement, mais c'était déjà le cas sur les TI-Collège Plus bénéficiant du rafraîchissement de design pour la rentrée 2011.

Chose à laquelle nous n'avons pas droit sur les modèles de production, la carte mère porte ici une référence, PPD-34III/COLLEGE MB-00.
Cela confirme un développement conjoint avec la TI-34 MultiView déjà évoqué en introduction, la carte mère étant ici commune suite à l'utilisation du même format de boîtier, mais l'image ROM gravée dans la puce centrale sans doute différente.
Nous apprenons par la même occasion que la TI-34 MultiView était initialement désignée en interne en tant que TI-34 III, successeur logique de la TI-34 II, et c'est sans doute toute la gamme TI-MultiView qui s'appelait initialement TI-III.

Hélas la puce principale reste masquée par sa goutte d'epoxy de protection, et nous n'en apprendrons donc pas davantage de cette façon.

5) Note de TI, processeur et auto-diagnostic des MultiView de production

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Mais ne désespère pas, tout n'est pas perdu. En effet un ingénieur Texas Instruments a bien gentiment laissé une note au dos du prototype :

Model: College Plus EVT
CPU: JT6F54-998S B-CHP
LCD Vendor: CCTC
LCD background: Gray green

On confirme en passant qu'il s'agit bien d'un prototype de niveau EVT comme on le pressentait plus haut.

Mais surtout, nous découvrons donc enfin après toutes ces années la référence exacte de la mystérieuse puce principale utilisant le cœur Toshiba T4x/T49, une JT6F54-998S justement de chez Toshiba, ce qui donne enfin tout son sens à l'abréviation T998 utilisée à l'écran de diagnostic !
Par contre, pas de trace d'un datasheet public pouvant nous en apprendre davantage suite à de premières recherches.

Munis de cette référence, après toutes ces années nous faisons une énorme découverte dans l'image ROM extraite de l'émulateur TI-SmartView Collège Plus. L'écran de diagnostic est bien toujours présent, mais utilise une chaîne d'accueil au format très différent : JT6F54+202 09)07.
Le contenu ROM des modèles de production aurait donc été finalisé en Septembre 2007.

Profitons-en pour explorer de façon similaire les autres émulateurs TI-SmartView MultiView :

• l'écran de diagnostic des TI-30XB/XS MultiView doit afficher un JT6F54+003 11)07, signalant donc une ROM finalisée en Novembre 2007.
• l'écran de diagnostic des TI-34 MultiView doit afficher un JT6F54+102 11)07, signalant une ROM également finalisée en Novembre 2007.
• les TI-30X Pro MultiView et TI-36X sont supposées partager la même ROM et afficher dans leur première version (TI-SmartView 1.00) un JT5CW8+001 04)10, signalant une ROM achevée en Avril 2010 mais également un changement de puce pour une JT5CW8, toujours de chez Toshiba et sans datasheet public.
• dans leur deuxième version (TI-SmartView 1.01) on passe à un JT5CW8+002 11)10, indiquant donc que les correctifs qui ont dû être apportés ont été finalisés en Novembre 2010.

Il reste encore un grand mystère, quelle est donc la combinaison secrète de touches que des générations de collégiens n'ont jamais trouvée, permettant d'accéder à l'écran de diagnostic sur les TI-Collège Plus et autres TI-MultiView de production ?
A bientôt...

Crédits images : http://www.datamath.org/

[Adriweb]

Très bon test ☺

[critor]

Merci.

Tu trouves des infos publiques de ton côté sur les puces Toshiba JT6F54/JT5CW8 ?

[Adriweb]

Pas vraiment, mais on peut trouver une datasheet d'un composant qui fait peut etre des choses equivalentes et dont le numero de modele commence par la meme chose