Реверс-инжиниринг УКНЦ (1515ХМ1&2, 1801ВП1, 1801ВМ2)

[Titus]

5 лет назад (нифига себе время летит), в теме Цифровая археология: 1801 и все-все-все с легкой руки нашего замечательного специалиста Vslav'a, я начал заниматься реверсом 1515ХМ2-001 (Обновленная версия КА1515ХМ1-031, с исправленными ошибками). В ней находится звук, таймер, контроллер клавиатуры от всеми нами любимой УКНЦ. Отреверсив около 25% чипа, я забросил это дело на неопределенный срок, и подняв недавно материалы, обнаружил, что многое подзабылось, а заметки, сделанные по данному проекту, слишком лаконичны, чтобы легко вьехать в тему снова. Поэтому прежде всего я решил формализировать то, что наработал тогда, и перевести заметки в легко понимаемый вид.

Библиотека элементов

Простая логика

[свернуть]

Триггеры:

D-Триггер, тактируемый единицей

[свернуть]

D-Триггер-R, тактируемый единицей

[свернуть]

D-Триггер-S, тактируемый единицей

[свернуть]

D-Триггер-R, тактируемый фронтом

[свернуть]

D-Триггер-S, тактируемый фронтом

[свернуть]

D-Триггер-RS, тактируемый фронтом

[свернуть]

Порты ввода-вывода

[свернуть]

[свернуть]

Архив с оригинальным и оптимизированным реверсом 1515ХМ1,2 для P-CAD качать здесь.

[Advertiser]

[Mick]

Очень занимательно.
Потом тогда можно ее в ПЛИС запихнуть

[Titus]

Очень занимательно.
Потом тогда можно ее в ПЛИС запихнуть

Я думаю, да. Хотя я чисто эмуляторщик, а не ПЛИС'щик.
ВМ2 в верилоге у нас есть благодаря Vslav'у. И некоторые другие чипы от УКНЦ отреверсены.
А вот таймер на УКНЦ всегда был черным ящиком со множеством непонятных нюансов. И без реверса его никак не повторить.

[NEO SPECTRUMAN]

Итак, под спойлером:

за одно
запили "словарик" для желающих реверсить

ато принципиальные схемы элементов вроде как есть по разным местам


как может выглядить отдельный транзистор (вид сбоку) тожо везде есть

а вот как это безобразие в сборе обычно выглядит на фотках сверху чот не особо то много есть

[Titus]

ато принципиальные схемы элементов вроде как есть по разным местам

Твои вентили - это Н-МОП технология. А в 1515ХМ2 - К-МОП.

[Hunta]

Потом тогда можно ее в ПЛИС запихнуть

Можно сделать даже комби-вариант - по аналогии с 1201.2018 - вся логика внутри FPGA, снаружи два ВМ2

- - - Добавлено - - -

Вдогонку - плюс этого варианта - можно поставить ОДНУ восьмибитную ЭСППЗУ - и не гонятся за шестнадцатибитными

[NEO SPECTRUMAN]

Твои вентили - это Н-МОП технология. А в 1515ХМ2 - К-МОП.

в педивикиях местами по 5 вариантов
включая вообще варианты на одних диодах по моему...

- - - Добавлено - - -

это Н-МОП технология

а я совсем не умею читать

- - - Добавлено - - -

а так я не имею малейшего понятия
чего ожидать под каплей

дайшоты тожо неизвестно когда предвидятся...

[Titus]

Подьехал D-Тиггер B - самый сложный из всех элементов в данной БМК. В отличие от D-Триггера A, он защелкивает сигнал не по уровню CLK, а по фронту.

Добавил в первый пост все распознанные базовые логические элементы при реверсе 25% схемы.

[Titus]

Интересный победитель в номинации 'нерациональная избыточность'.
Мало того, что есть транзисторы, посаженные затворами на плюс. Так еще и в целом транзисторов значительно больше, чем надо для реализации данной логической ячейки.




Интересно, что в 1515ХМ2-001 (в отличие от, например, -003) занята логическими ячейками абсолютно вся рабочая площадь кристалла. Ни единого свободного местечка не осталось. Внимание, вопрос - как можно было так впихнуть четко заданную схему в стандартный кристалл, чтобы занять ровно-ровно всю площадь?

[Vslav]

посаженные затворами на плюс.

Это просто еще один дополнительный логический вход на который подали "высокий".
Я бы сказал что это часть ячейки 629.

Интересно, что в 1515ХМ2-001 (в отличие от, например, -003) занята логическими ячейками абсолютно вся рабочая площадь кристалла.
Ни единого свободного местечка не осталось. Внимание, вопрос - как можно было так впихнуть четко заданную схему в стандартный кристалл, чтобы занять ровно-ровно всю площадь?

XM2 это не БМК, это полноценный ASIC, хотя и построенный на библиотеке ячеек от ХМ1. Поэтому ХМ2 не имеет сформированный матрицы ячеек, и размер кристалла можно изменять динамически. Логично, что схема занимает весь кристалл, а бомба всегда падает в эпицентр

PS. Надо в пикаде создать библиотеку ячеек, с реальной топологией, а не просто УГО, там все для этого есть. И нумерацию распознать и писать выводы как в книжке - это отличная база.