MQD4C, MC9S08QD4, Electrolux – programowanie, zabezpieczenia SEC, BDM, EEPROM, AGD

Pytanie

Czy układ mqd4c jest programowalny?

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Tak, układ „MQD4C” jest z definicji programowalnym mikrokontrolerem – w praktyce odpowiada rodzinie Freescale/NXP HCS08, najczęściej modelowi MC9S08QD4/QD2.
• W module AGD (np. Electrolux) firmware i/lub dane konfiguracyjne są jednak zazwyczaj zabezpieczone bitami SEC, dlatego ponowne zaprogramowanie w warunkach serwisowych bywa mocno ograniczone lub wymaga specjalistycznych narzędzi.

Kluczowe punkty
• MQD4C = MCU z flash-em 4 kB, interfejsem BDM, obudowa SOIC-8.
• Programowanie możliwe przez BDM (BKGD + RESET).
• Egzemplarze fabryczne zwykle mają uaktywnioną ochronę pamięci; odblokowanie = pełny erase (utratę firmware).
• W serwisie AGD „programowanie” oznacza najczęściej wgranie pliku konfiguracyjnego (.eec) do obszaru EEPROM, a nie zmianę głównego firmware’u.

Szczegółowa analiza problemu

1. Identyfikacja układu

   • Nadruk „MQD4C” to tzw. house-number; pod spodem kryje się standardowy MCU HCS08 (datasheet: MC9S08QD4).
   • Parametry (typowe dla QD4):
     • 4 kB Flash (program)
     • 128 B RAM, 64/128 B EEPROM
     • 8 pinów; jeden z pinów (PTA4) pełni funkcję BKGD (linia debug/programming)
     • Zasilanie 2,7-5,5 V

2. Teoria programowania

   • Interfejs: Background Debug Mode (BDM) – jednoprzewodowy + RESET.
   • Procedura: inicjalizacja BDM, odczyt sygnatury, ewentualny mass-erase, zapis bloków flash wg algorytmu z Reference Manuala.
   • Ochrona: bity SEC (SEC00/SEC01). Po ustawieniu „secure” MCU odmawia odczytu; pełne odblokowanie wymaga mass-erase.

3. Praktyka w urządzeniach Electrolux

   • Firmware „core” wypalany fabrycznie; SEC=secure.
   • Poziom serwisowy: wgrywane są jedynie parametry eksploatacyjne (EEPROM) za pomocą interfejsu Electrolux/Electrolux-Tool (PC + dongle).
   • „Czysty” moduł (virgin) ma pustą EEPROM – dlatego trzeba go „zaprogramować”, ale nie dotyka się flash.

4. Czy da się przeprogramować cały układ?

   • TAK – technicznie, jeśli wykonamy mass-erase i posiadamy własne/oryginalne binarium oraz programator BDM (P&E Multilink, USBDM, Segger).
   • NIE – praktycznie, jeśli chcemy sklonować lub odczytać istniejący firmware chroniony przez SEC (bez metod ataków fizycznych/fault-injection).

Aktualne informacje i trendy

• NXP wciąż produkuje serię S08QDx (status „active” 2024 r.), lecz w nowych projektach AGD obserwuje się migrację do tańszych ARM Cortex-M0+/M23 z wbudowanym Secure-Boot.
• Trend: coraz powszechniejsze są zabezpieczenia PUF/TrustZone zamiast prostych bitów SEC, co dodatkowo utrudni klonowanie modułów.
• W serwisach AGD rośnie popularność klonów interfejsów BDM/USBDM umożliwiających jedynie zapis konfiguracji .eec, bez dostępu do flash.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Przykład z praktyki: sterownik prędkości odkurzacza Electrolux ZSC69FD2 (płyta 2193995-10) wykorzystuje układ z nadrukiem „MQD4C”; schemat z forum elektroda.pl pokazuje linię BKGD podciągniętą do test-pointu, co potwierdza zgodność z HCS08.
• Analogiczna sytuacja występuje w modułach pralek/zmywarek Electrolux, Zanussi, AEG – jeden układ, różne pliki .eec.

Aspekty etyczne i prawne

• Firmware stanowi własność intelektualną producenta; masowe klonowanie lub dystrybucja może naruszać prawo autorskie (EU Directive 2009/24/EC).
• Manipulacja zabezpieczeniami może podlegać ograniczeniom wynikającym z Dyrektywy 2001/29/WE (anti-circumvention).
• Naprawa urządzenia we własnym zakresie jest zgodna z ideą „right-to-repair”, o ile nie rozpowszechnia się zastrzeżonego kodu.

Praktyczne wskazówki

1. Weryfikacja układu
   • Zmierz piny: VDD, GND, RESET (PTA5), BKGD (PTA4). Jeśli odpowiadają schematowi QD4, masz MCU HCS08.
2. Programowanie EEPROM (.eec)
   • Użyj interfejsu Electrolux Service Tool -> port serwisowy na PCB.
3. Pełna re-flash
   • Programator BDM, np. P&E Multilink. Po mass-erase układ straci oryginalny kod – musisz mieć własny .s19/bin zgodny z QD4.
4. Kopia konfiguracji starego modułu
   • Jeśli SEC=unsecure, odczytaj EEPROM przed wymianą. Jeżeli secure – kopiowanie niemożliwe bez zaawansowanych ataków.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Nie każde „MQD4C” na rynku musi być MCU – istnieją aukcje, gdzie numer ten przypisano omyłkowo do nieopisanego ASIC. Zawsze potwierdź pinout.
• W starszych urządzeniach można trafić na wariant mask-ROM (QD4M) – wówczas flash jest tylko do odczytu.

Sugestie dalszych badań

• Odczyt ID maski i wersji przez BDM (komenda READ_ID) – pozwoli ustalić rewizję silikonu.
• Analiza zabezpieczeń SEC vs. nowsze mechanizmy CSEc (dla przejścia na Cortex-M).
• Zbadanie opcji fault-injection (glitch, LVP) jako narzędzia odzysku firmware’u – obszar akademicki/forensic.
• Śledzenie aktualizacji linii S08 (NXP roadmap) i zamienników ARM-low-power pod kątem kompatybilności pin-to-pin.

Krótkie podsumowanie

Układ z nadrukiem „MQD4C” to w praktyce mikrokontroler HCS08 MC9S08QD4/QD2 ze zintegrowaną pamięcią Flash, a więc konstrukcyjnie programowalny. W urządzeniach Electrolux jego Flash jest zwykle zablokowany, dlatego dostęp serwisowy ogranicza się do zapisu danych konfiguracyjnych w EEPROM (.eec). Pełny re-flash jest technicznie możliwy przez interfejs BDM, lecz wymaga skasowania istniejącego kodu i posiadania kompletnego firmware’u, co w środowisku nieautoryzowanym jest rzadko realne.