Raspberry Pi 5를 활용한 SOP 8-Pin Flash Dump

Raspberry Pi 5를 활용한 SOP  8-Pin Flash Dump

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SOP(Small Outline Package) 8-Pin

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SOP는 대표적인 표면 실장형 타입의 직접 회로(IC)입니다.

SOP의 Pin은 8핀 부터 시작해 수십 개의 핀을 가지고 있을 수 있으며, 크기와 작고 무게가 가볍기 때문에 소형 전자 기기에 많이 사용됩니다.

이번 실습에서 사용하는 SOP는 8-Pin입니다.

XMC사의 25QH16CHIG 칩입니다.

 

상세 칩의 Pin 정보는 아래와 같습니다. 

 

/CS(Chip Select Input)

• 입력(I) 핀으로, 칩을 활성화하거나 비활성화하는 신호를 받습니다.
• 이 핀이 저전압일 때 칩이 활성화되어 통신이 가능하며, 고전압일 때는 통신이 비활성화됩니다.

DO(Data Output)

• 입출력(I/O) 핀으로, 데이터를 출력하는 기본적인 핀입니다. 이 핀은 칩이 데이터를 주고 받을 때 사용됩니다.

/WP(Write Protect Input)

• 입출력(I/O) 핀으로, 쓰기 보호 기능을 제어합니다. 
• 이 핀이 저전압일 때 쓰기 보호가 활성화되어 데이터 쓰기가 차단됩니다.
• 일부 모드에서는 데이터 입출력으로도 기능할 수 있습니다.

GND(Ground)

• 전기가 흐를 수 있도록 도와주는 접지핀입니다.

DI(Data Input)

• 입출력(I/O) 핀으로, 데이터 입력의 주 역할을 합니다. 
• 데이터를 칩으로 보낼 때 이 핀을 통해 데이터가 입력됩니다.

CLK(Serial Clock Input)

• 입력(I) 핀으로, 직렬 클록 신호를 제공합니다. 
• 이 클록 신호는 데이터가 언제 읽히고 쓰여야 하는지를 동기화하는 데 사용됩니다.

/HOLD or /RESET(Data Input Output)

• 입출력(I/O) 핀으로, 통신 중 데이터 전송을 일시 중지하거나 칩을 리셋하는 데 사용됩니다.
• 이 핀이 저전압일 때 해당 기능이 활성화됩니다.

VCC(Power Supply)

• 전원 공급 핀으로, 칩의 작동에 필요한 전력을 제공합니다.

관련 세부 상세는 아래 링크에 있습니다.

XMC사 XM25QH16C 관련 링크

XMC-支持服务

 

Raspberry Pi 5 40 GPIO Pins 정보

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Raspberry Pi 5의 GPIO 핀의 상세 정보입니다. Flash Dump를 위해서는 올바르게 Pin을 연결해야합니다.

 

Flash Dump에 사용될 Raspberry Pi 5의 주요 GPIO Pin들의 상세는 아래와 같습니다.

 

GPIO 17 (3.3V)

• 이 핀은 고정된 3.3 볼트의 전원 공급 핀입니다. 여러 센서나 모듈을 Raspberry Pi에 연결할 때 필요한 전력을 제공하는데 사용됩니다.

GPIO 19 (SPI_MOSI)

• SPI (Serial Peripheral Interface) 통신에서 "Master Out Slave In"의 약자로, Raspberry Pi (Master)에서 연결된 장치 (Slave)로 데이터를 전송할 때 사용하는 데이터 라인입니다.

GPIO 21 (SPI_MISO)

• SPI 통신에서 "Master In Slave Out"의 약자로, 연결된 장치(슬레이브)에서 Raspberry Pi(마스터)로 데이터를 전송할 때 사용하는 데이터 라인입니다.

GPIO 23 (SPI_SCLK)

• SPI 통신에서 클록(시계) 신호를 제공하는 핀입니다. 이 클록 신호는 마스터가 생성하며, 슬레이브는 이 클록에 동기화하여 데이터를 송수신합니다.

GPIO 24 (SPI_CE0)

• SPI 통신에서 "Chip Enable 0"의 핀으로 사용되며, 이는 연결된 장치의 칩 선택 신호를 제어합니다. 여러 SPI 장치를 사용할 경우, 각기 다른 CE 핀을 통해 각 장치를 선택적으로 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다.

GPIO 25 (GND)

• 전자 회로의 공통 접지점으로 사용됩니다. Raspberry Pi와 연결된 다른 전자 장치들과의 전기적 신호의 Ground로 활용되며, 안정적인 작동을 위해 필수적입니다.

Flash Dump를 위한 점퍼 선 연결도

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Flash Dump를 위한 핀 연결 정보는 아래와 같습니다. 부여한 번호를 기준으로 연결하면 됩니다.

 

Raspberry Pi 5	SOP-8(XM25QH16C)
17번 (3.3V)	8번 (VCC)
19번 (SPI_MOSI)	5번 (DI)
21번 (SPI_MISO)	2번 (DO)
23번 (SPI_SCLK)	6번 (CLK)
24번 (SPI_CE0)	1번 (/CS)
25번 (GND)	4번 (GND)
-	3번 (/WP)
-	7번 (/HOLD or /RESET)

 

Flash Dump로 Flash Rom 추출하기

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시중에서 파는 점퍼 소켓 IC 집게형 리드 케이블과 점퍼선을 연결해서 SOP에 연결했다.

 

 

이것을 처음 구매했을 때 꽤나 두꺼워 보여 SOP에 다닥다닥 연결할 수 있을까 걱정했는데 쓸대없는 걱정이였다.

 

위 사진과 같이 연결했다. 연결할 때 좀 건들이면 자꾸 떨어져서 세심하게 연결하느라 진땀 뺐다. 

 

최종 연결 사진은 위와 같다. 많이 햇갈리기 때문에 미리 연결도를 그려놓고 점퍼 선 색도 맞추는 것을 추천한다.

또한 주의할점이있다면 점퍼선을 연결하고 SOP를 Flash Dump할 때 대상 기기의 전원은 OFF한채로 진행해야한다.

 

sudo apt get update
sudo apt install flashrom

혹시나 위 명령어로 flashrom이 설치를 진행했을때 flashrom의 버전이 1.4이상인지 확인해야한다.

 

위 사진과 같이 만약 버전이 1.4 이상이 아니라면 수동 설치를 진행해야한다.

 

# 구 버전의 flashrom 삭제
sudo apt purge flashrom

# 최신 버전 flashrom의 빌드를 위한 repository 설치
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y \
gcc meson ninja-build pkg-config python3-sphinx \
libcmocka-dev libpci-dev libusb-1.0-0-dev libftdi1-dev libjaylink-dev

# 최신 flashrom 빌드
git clone https://github.com/flashrom/flashrom.git
cd ./flashrom
meson setup builddir
meson compile -C builddir
meson test -C builddir
meson install -C builddir

XM25QH16C 칩을 지원하는 1.4로 설치하는법은 위와 같다. 

 

또한 Raspberry Pi 5의 바탕화면에서 좌측 상단 매뉴 > 기본 설정 > 라즈베리 파이 환경설정 > 인터페이스에 들어가 SPI를 ON으로 바꾼후 재부팅해야한다.

 

sudo flashrom -p linux_spi:dev=/dev/spidev0.0

이어서 위 명령어를 통해 현재 연결한 SOP가 재대로 인식되는지 확인해야 한다.

인식이 재대로 되었다면 연결한 현재 flash chip이 어떤 종류인지 출력되어야한다.

출력된 종류중에 호환되는 것이 있는지 확인해야한다.

 

인식이 재대로 되지 않았을 때

인식이 재대로 되었을 때

 

아래 명령어를 통해 flash dump를 진행한다. dump한 파일을 binwalk와 같은 펌웨어 추출 도구를 통해 추출할 수 있다. binwalk와 같은 자동 추출 도구가 안되면 수동 카빙을 진행해서 펌웨어 파일을 얻어낼 수 있다.

# flashrom -p linux_spi:dev=/dev/spidev0.0 -c [칩셋종류] -r [저장될이름]
flashrom -p linux_spi:dev=/dev/spidev0.0 -c XM25QH16C/XM25QH16D -r firmware.bin