强行逆向HP35 ARC芯片版图的尝试 - 全过程记录

9年前,Peter Monta拍摄了一台HP35中ROM和ARC这两个芯片的版图,并通过直接记录版图上的图形的方法人工读出了HP35的ROM内容,这为模拟器社区提供了重要的素材。这些芯片的高清照片被发表在pmonta.com上。自一年前看到它我就非常想尝试逆向它,但是因为当时的知识水平限制没能做到。今天在积累了一定相关知识后我进行了尝试,最后的结果基本还是正确的,不过现在只能在这里记录我的方法,至于实际将这个芯片逆向成网表这种工作因为时间关系暂时没法做,希望未来什么时候能闲到把它逆向完…

图1. ARC照片的缩略图,原图见pmonta.com,有6919 x 8327

在70年代早期,因为钠离子沾染问题,NMOS很难制造出来,于是当时的数字芯片普遍是PMOS工艺。再加上这个计算器使用的是负逻辑,很容易判断这一定是一个PMOS芯片。

可惜我对PMOS工艺的了解完全是0,资料也几乎没法找到。在刚刚决定开始做逆向时我做的非常痛苦,因为相比于前一个结构非常清晰的CMOS,这个PMOS芯片没有任何标识:掺杂区、过孔、多晶硅长的完全一样,这几乎让我放弃了逆向,但考虑到pmonta.com上,站长已经发了他对ROM的逻辑部分的逆向结果,我觉得自己只要“Try Hard Enough”,总是能看明白的。在尝试了超过8个小时后我终于完全明白了这个芯片的工艺,我将我的探索过程发在这里。

Continue reading "强行逆向HP35 ARC芯片版图的尝试 - 全过程记录"

分享一个有趣的芯片逆向练习,以及我自己的解法

自以前就对芯片的逆向非常感兴趣,最早是看Ken Shirriff在他的博客righto.com发的文章入的坑,学了一点芯片逆向的知识,算是从课本往实际实现靠近了一点,后来经常在zeptobars.com看晶圆照片洗眼。但是即便如此,我的知识只能是纸上谈兵,实际的电路分析还是从来没做过,今天逛Siliconpr0n.org时看到他给出了一个小练习题,我才算是第一次尝试做逆向。

将每个晶体管的结构对应到实际的照片上完全不是一个直观的过程,尤其是在完全不知道管脚排布和功能的前提下。在做完后和Siliconpr0n的页面上提供的解答对比了一下,大体上是正确的,我将我探索的过程po在了后面,希望能给出一些参考。

QUIZ (src)

(点击看大图)

原题如此,文件名:“Metal Gate_CMOS”,作者还补充道:“关于文件名里的Metal Gate,我应该是误解了,但它确实是个CMOS”(换句话说这不是Metal Gate)除此之外无附加信息

=== 点开就剧透 ===
Continue reading "分享一个有趣的芯片逆向练习,以及我自己的解法"

[Brushless] LAN1902 - 线性卡尔曼滤波器

注:本来打算一篇里写完,后来发现不知不觉写的太长,还是选择分P了。扩展卡尔曼和无迹卡尔曼的部分下一篇再写,至于实际应用先鸽着,,,

Continue reading "[Brushless] LAN1902 - 线性卡尔曼滤波器"

[OPNA] An Analysis of The P.M.D. Music Data Format (Mostly the "Rhythm" Section)

Greetings to all the new comers.

This article is based on Github repo: ValleyBell/MidiConvertes and Mistydemeo/Pmdmini. Special thanks to オップナー2608 from PC-9800 Series Central Discord Channel for helping me.

Meh... a detailed description of this little project will be covered in a future article (If I actually would do). Basically, I'm trying to make a portable music player / midi synth based around YM2608. I expect this project to take forever to complete...orz

Let's get our hands dirty quick!

Continue reading "[OPNA] An Analysis of The P.M.D. Music Data Format (Mostly the "Rhythm" Section)"

HDSP2000点屏

占着坑,这周末把它写了,下周直接拿去水数字系统课作业((

前言

简单来说动机是这样的:这学期我们有一门数字系统设计的课:每个人发了FPGA实验板子(Ego1 ,芯片是Aritx7系列的),结合实验一起讲Verilog语言。不幸的,我们班80多人,只有我一个没有领到板子。那我就有理由好好用一把自己吃灰已久的XUPV5了不是(x

此前做过一些FPGA开发,也一直停留在做超小系统的级别(比如那个至今没时间填完坑的HP35复刻)。我意识到自己的问题不是说不会用还是怎么的,主要是懒和过度担心,有些时候有些问题明明是安静写那么一段时间就能写出来的,我却经常选择回避或者单纯的kill time,不干正事。现在我感觉有必要给自己找些小模块,花几个小时硬逼自己一个一个一口气不中断地写完,作为练习。

这次我们留了一个作业,基本还是在教同学们怎么用case写查找表,最终来驱动一组段码LED。我的开发板上并没有段码LED,而且我觉得如果我也做一个段码LED那就太无聊了,不如设计一个比较精致的HP字符LED屏控制器,然后再画一个PCB,做成XUPV5上那个LCD模块的形状,将它替代掉?

Continue reading "HDSP2000点屏"

HP35: A Bit-Serial Wonder - 2. Bit What?

Part2. Bit What?

This article is about the "bit-serial" design scheme employed in HP35's digital design.

[Status: Proofreading]

Continue reading "HP35: A Bit-Serial Wonder - 2. Bit What?"

HPJ 阅读列表 1980-1998

Hewlett-Packard Journal

- Read List -    

HP Journal为惠普帕罗奥图总部于1949年开始发行的杂志,内容主要为其最新产品的介绍,以及其实验室的最新发明的介绍与原理讲解。HPJ截至到1998年停止发行纸质刊物,历经了近50年的时光,发行了超过478本杂志,内容涉及面甚广。

惠普与美国当时许多科技公司一样,丝毫不介意让大众从最根本的地方了解自己最新发明的技术,以一种惊人的自信将其先进的理念写入每个电气工程师的心中,在做到产品推广的同时,也起到了一定的教学作用,提高了整个国家电子工业的水平。

HPJ是老惠普为人类留下的宝贵财富,虽然其中有些设计与思想处于当时时代与科技发展水平的局限,已经太过陈旧。我们电子工程师仍然能够从中挖掘到无尽的财富。例如在HP推出到至今仍是最高水准之一的HP3458A八位半台式万用表之后,HPJ拿出了一整期(1989年4月刊)从ADC、交流有效值测定算法到校准算法,详细地介绍了这款万用表的内部设计。这份刊物至今仍是高精度万用表设计入门的圣经。

因此,我决定在自己的闲暇时间,潜入这478本杂志的海洋中,把自己发现有趣的,对现在电子爱好者或者电子学习者仍有帮助的内容摘出来,做成一张表格方便大家翻阅。同时也是为我自己做一个索引,方便自己查看。

本列表仅包含1980年到1998年的157本纸质扫描版杂志,更早期的内容暂时不涉及,以后可能更新70年代的那一部分。另外因为本人知识水平有限,很多内容可能不能很好地理解,关于纯电子学以外的内容(医学、光学等)暂时不涉及太多。

Continue reading "HPJ 阅读列表 1980-1998"

[翻译-完成] DC/DC变换器(开关电源)设计

DC to DC Converter (Switched Mode Power Supply) Design

授权翻译自SIMONBRAMBLE.CO.UK的教程,原发表于2011年-2012年

[17.10.10 全部更新完成,正在修正以前的翻译错误]

“一般来说,很多产品的应用指南或数据手册都假设读者明白开关电源是怎么工作的,仅仅给读者提供一个“能用”的电路,但读者可能根本不明白这之中发生了些什么。
这篇文章由浅入深,讲解了DC/DC变换器设计中所需要的各个方程。读者仅需要最基本的数学知识就可以进行开关式电源的设计。文中的每一个例子都可以使用LTspice®进行仿真。”

Continue reading "[翻译-完成] DC/DC变换器(开关电源)设计"