Smartphone Debug Adapter
Status: prototype

Autor: sre

Dieser Artikel beschreibt den Bau eines Debug-Adapters für das Nokia N900 Smartphone. Dieser ermöglicht den Zugriff auf eine die serielle Schnittstelle, so dass Debug-Ausgaben des Kernels abgefangen werden können.

Hürden für den Bau eines solchen Adapters stellen hauptsächlich zwei Probleme:

• Die Testpads sind unter dem Akku plaziert
• Die Testpads arbeiten mit einer Spannung von 2.7 Volt

Um einen nicht bootenden Linux-Kernel genauer zu analysieren wird üblicherweise auf eingebetteten Geräten JTAG und/oder eine serielle Schnittstelle als Debug-Ausgabe verwendet. Auf dem von mir verwendeten Smartphone von Nokia, dem N900, wird eine solche serielle Schnittstelle in Form von Testpads herausgeführt. Das Pinout für die serielle Schnittstelle wurde bereits vor meiner Arbeit von Hackern der Maemo-Gemeinschaft analysiert und dokumentiert (N900 Debug Ports), so dass auf vorhandenes Wissen zurückgegriffen werden konnte.

Für den Bau des Adapters habe ich zunächst Federkontaktstifte (GKS-181 305 080 A 1500 L) besorgt, welche den eigentlichen Kontakt zum Testpad herstellen sollen. Diese sind z.B. auf ebay erhältlich.

Als nächstes habe ich das geöffnete Telefon in einen Flachbrettscanner gelegt, um die Positionen der Testpads zu erhalten. Zusätzlich habe ich die Maße des Akkufachs mit einer Schieblehre abgemessen, um die Grafik korrekt zu skalieren.

Als nächstes habe ich die Grafik in Inkscape geöffnet und die wichtigen Strukturen vektorisiert, so dass ich mittels CNC-Technik einen eigenen Akku herstellen kann, der an den Testpads Löcher für die Kontaktstifte hat.

An die Kontaktstifte wurde von mir ein Pegelwandler (Sparkfun 8745) angeschlossen, welcher das TTL-Signal von 5V oder 3.3V auf 2.7V wandeln kann. Dazu benötigt er eine 5V/3.3V Referenzspannung, sowie eine 2.7V Referenzspannung. Hierzu wurde von mir ein LM336Z (von Pollin) verwendet, welcher aus 5V eine 2.5V Referenzspannung erstellt. Damit kann auf einer Seite des Pegelwandlers ein normaler 5V USB-TTL-Adapter angeschlossen werden und auf der anderen Seite der serielle Port des N900.

Zum Schluss habe ich noch ein kleines Gehäuse für den Akku designt, damit dieser einfach mit dem Debug-Adapter verbunden werden kann.

— Sebastian