破解Tektronix TDS 420A的选项

大多数示波器，包括我的，都带有选项13和1F，但其余的就不那么常见了。

视频触发和高级DSP数学选项都是纯固件功能，但即使是12万采样点选项似乎也可以通过软件破解来启用，因为信号采集板有512KB的RAM可用于存储数据。

在这里，我将描述TDS 400系列如何管理选项启用，以及如何利用范围使其正常工作。

使用Ghidra和调试控制台，我弄清楚了作用域是如何管理硬件特性的：它有一个名为hwAccountantQuery的函数，它只有一个参数，我称之为‘Feature ID’。

HwAccountantQuery将为该功能ID返回一个整数值。这些值可以是布尔值(“是否存在某个功能”)，也可以是DSP内存量等。

以下是我所能识别的非常不详尽的代码列表：

0x20d：作用域通道数0x20f：采集大小RAM0x216：ProbeD2MemSize0x248：cpu时钟周期0x255：InstrumentNameStringPtr0x271：hwProbeSpecialDiagModeActive0x2a0：hwProbeSpecialDiagopCount0x2a1：hwProbeSpecialDaigSeqId0x2b8：30000点->；值。

这是一个很大的IF-THEN-ELSE或CASE语句，调用特定功能ID的专用函数。

您看到_hwProbeTvTrigPresent()了吗？这就是如果要开启视频触发功能的check sif功能：

这就对了！要启用“选项05-视频触发”，您只需在非易失性RAM位置7中存储一个非零值！

这并不是一个令人震惊的新发现：许多在线消息来源已经提到了这一点，但从基本原则出发，通过追根溯源来证实这一点是很棒的。

在内部，高级数学数字信号处理器(Advanced Math DSP)被称为“MathPak”。与视频触发一样，hwAccountGetValue函数也会调用hwProbeMathPakPresent()：

现在只需在调试控制台上发出以下两个命令：

成功！我现在很自豪地拥有一个支持完全过时的视频触发模式和FFT数学选项的示波器！

遗憾的是，case语句只是hwAccountGetValue函数的一小部分：大多数功能检查函数都是通过循环遍历结构数组来执行的，这些结构包含功能ID和指向检查函数的函数指针。在Ghidra中比较难理解，但我们已经知道用于启用选项的函数名以hwProbe开头。

使用Ghidra，我们可以对此进行过滤，这就给出了hwProbe1MOption和hwProbe1MPresent函数。

就像05和2F选项一样，我们需要在NVRAM中设置一个特定字节：

功能ID 0x216和0x20f也是结构数组的一部分。它们分别调用函数hwProbeD2MemSize和hwProbeAcqMemSize。

HwProbeD2MemSize和hwProbeAcqMemSize都运行测试以检查主板上填充的RAM大小。

现在很清楚为什么在更改NVRAM值之后没有启用选项1M：功能ID 0x20f可以(131071/0x1ffff大于0x1fffe)，但功能ID 0x216不能(262143/0x3ffff小于0xffe)。

无论它的用途是什么，作用域中的“D2”内存量都太小。

这终于给了我一个关键的提示，让我开始查看范围内的其他PCB，并尝试找出是否有空置RAM芯片的地方。

我称之为数字信号处理器印制板。幸运的是，这是一块很容易从底盘上卸下的电路板，没有易碎的挠性电缆或连接器。

令人惊讶的是，Digikey仍然带有这些部件：它们现在是由Rochester Electronics制造的，只有70 ns或55 ns两种版本，但速度越快越好，所以这应该不是问题。

唯一的问题是最低订购量为100件。用256美元买一台有25年历史、售价190美元的示波器实在是太贵了！幸运的是，这些部件在中国各大芯片经纪公司都能买到：我在UtSource只花了1.81美元就能买到。即使购买了10台(作为冗余)，运费也是成本中最大的一部分：

几天后，零件送到了我的前门，准备装在DSP板上：

请注意，我没有断开连接到电路板上的电池：它是用来为左侧的4个RAM芯片提供电源的，这些芯片被封装在一些透明的聚合物GU中。取下电池会导致校准数据丢失(至少他们是这么说的)。

我用普通的烙铁而不是热气枪来连接6个RAM：焊盘上有足够的焊料，这样做我最舒服。后来我把大部分引脚都拔出来了，我很高兴我确实拔出了，因为有一些开放的连接。

填满RAM后，是时候打开示波器的电源并检查增强手术的结果了！

TDS 420A是一个旧的示波器，即使启用了这三个新选项，它也远远不如我的Siglent 2304X，甚至我的HP 54825A(Windows 95！)。借款人。

120K采样点明显好于30K，但与Siglent的140M采样点相比仍然相形见绌。

我近距离观察了示波器的内部结构，我从头开始学习Ghidra并将其应用于一个真正的、不平凡的项目中，我在一个有25年历史的示波器上添加了RAM，它起作用了，我花了大量的深夜时间来解码固件，这样做我获得了不合理的乐趣。

目前，在我开始在glscope eclient中添加对Tektronix的支持时，范围仍将保留在我的工作台上。这就是获得与之共处的空间的全部意义所在！

如果它对我的使用真的太有限了，我可以随时在eBay上把它卖回去，这一次我会启用3个额外的功能。

关于在TDS420(不是420A？)上将CPU主板从8MB升级到16MB的故事。然后在NVRAM中进行FFT。

关于如何通过GPIB启用420A上的选项的具体评论。由于某些原因，我没能让它起作用。