«Если не знаешь, с чего начать, начни сначала, скорее всего, не ошибешься».

Итак, вначале было (нет не слово, а много слов) тема на одном из сайтов, посвященном любительскому проектированию электроники и программированию (кто сказал «Ардуино» — выйти из класса), называть его не буду, поскольку данная тема могла быть поднята на любом сайте такого профиля и посвящена была медленной работе некоей библиотеки (не будем показывать пальцем, хотя это был Слоненок, а именно LiquidDisplayI2C) на определенной аппаратной платформе. Тема показалось интересной (мои постоянные читатели уже поняли, что быстродействие — это мой пунктик) и, поскольку обсуждение ее (как часто бывает на подобных ресурсах) быстро превратилось в бросание бананами и выяснением, кто на самом деле крутой мачо, а кто так, на минутку зашел, и техническая сторона превратилась в исчезающе малую величину, было предпринято самостоятельное исследование данного вопроса, в процессе которого выяснилось несколько интересных обстоятельств, которые и предлагаются вниманию уважаемой публики.

Здравствуйте! Сегодня мы познакомимся с новым семейством дешевых и малопотребляющих ПЛИС от Lattice Semiconductor семейств iCE40LP/HX/LM, научимся работать с фирменным компилятором iCEcube2 и редактором кода Sublime Text 3, а также программировать чип на отладочной плате Lattice iCEstick с помощью прошивки, написанной на SystemVerilog.

Все будет сопровождаться подробными инструкциями и скриншотами.

Постановка задачи

Это вторая, итоговая статья. Напоминаю цель: есть двигатель постоянного тока. Задача — разработать, собрать и протестировать устройство, позволяющиее реализовать контур управления с заданием тока применительно к этому двигателю. Желаемое время переходного процесса на застопоренном двигателе (без противо-ЭДС) — не более 10мс.

Текст разбит на две статьи:

• 1. Измерение сопротивления и индуктивности двигателя
• 2. Разработка управляющего контура

Напоминаю, как выглядит макет управляющего железа:

Переслать роботу на Ардуине несколько байт через вайфай, блютус, последовательный порт или любой другой канал связи в виде команды, а потом принять несколько байт в качестве ответа труда не составляет: достаточно скачать скетч с примером обмена данными «здравствуй мир» и вставить в него несколько строк своего кода, который будет выполнять желаемые действия.

Однако с развитием проекта область вспомогательного кода, который отвечает за связь с внешним миром, раздувается: появляется логика, отделяющая один пакет данных от другого, разрастается лес проверок, что за команда пришла, какие у нее параметры, как её правильно выполнить, что делать, если пакет данных не корректен, если данные пришли не полностью, если они не умещаются в отведенных для них буферах памяти и так далее. Код, обслуживающий вспомогательную логику, переплетается с главным кодом, выполняющим интересную и полезную работу. Заменить один канал связи на другой (например, добавить к последовательному порту вайфай) без переработки накопившейся кодовой базы становится весьма проблематично.

Долгое время я таскал такой код из одного проекта в другой, новые улучшения и исправления приходилось обновлять во всех проектах параллельно. Это утомительно, чревато появлением новых ошибок и не всегда возможно. Наконец пришло время вынести всю эту логику в отдельную библиотеку.

Исходная задача: упростить процесс создания прошивки для роботов, которые будут работать в режиме «вопрос-ответ». Главный скетч должен содержать полезный код (что, собственно, должен делать робот) и минимальное количество вспомогательных конструкций. Все вспомогательные транспортно-протокольные блоки окуклить в библиотеку и вынести за пределы внимания инженера.

В качестве побочного эффекта получилась своеобразная командная строка, работающая внутри Ардуины, если подключиться к ней через монитор последовательного порта и отправлять команды вручную:

Господа! Семинар Nanometer ASIC, организованный РОСНАНО, МИСиС и Imagination Technologies, оказался довольно популярным — на него зарегистрировались более 180 человек, пришли 127, причем в аудитории засветились предствители всех значимых российских микроэлектронных проектов — от радиационно-стойких микросхем для космоса из НИИСИ до чипов для умных камер от ЭЛВИС-НеоТек, инженеров из Байкал Электроникс, руководителей проектов по автоматизации проектирования микросхем из МГУ, разработчики российских ПЛИС-ов из Воронежа, преподаватели из ВШЭ/МИЭМ и других вузов, организаторов олимпиад для школьников из МФТИ и многие другие.

Несмотря на то, что для профессиональных спецов по использованию Synopsys IC Compiler семинар был слишком элементарный, но его вводный характер искупился его широтой — инженеры из всей цепочки проектирования и производства могли освежить в памяти области, которые они забыли, инвесторы в полупроводниковой индустрии смогли посмотреть что делают компании, в которые они инвестируют, студенты посмотрели, что им может нравится и так сказать куда копать (в полупроводниковой индустрии Silicon Valley молодые инженеры специализируются в логический / физический / аналоговый дизайн довольно рано в своей карьере).

Ведущий семинара, лектор Калифорнийского университета в Санта-Крус (отделение в Кремниевой долине) Чарльз Данчек (Charles Dancak) отвечает на вопросы:



Скачать все слайды на русском можно здесь.

Под катом — избранные слайды Nanometer ASIC (25 из 322):

В прошедшую субботу решил провести «субботник» и наконец-то навести порядок на полках и в шкафах.

В старых коробках, среди всякого разного оборудования, разных плат, девелопер китов и пачек старых дисков обнаружил несколько интересных экземпляров устройств, просто настоящие артефакты древности. С этими артефактами связана целая история, которую и хотел бы рассказать.

Дело было так. В далеком-далеком году мы получили заказ на разработку прошивки для микросхемы Cypress CY7C63723. Это был такой PS/2-USB микроконтроллер. Задача: написать прошивку к этой микросхеме. Но был один нюанс. Микросхема предназначена для преобразования протокола из PS/2 в USB, а нужно было подключить два устройства PS/2, то есть нужно подключить PS/2 мышь и PS/2 клавиатуру с помощью одной такой микросхемы USB конвертера. Микросхема должна была бы устанавливаться на материнскую плату Jetway (если память не изменяет).

Точнее, дело было даже так: эта задача уже делалась каким-то разработчиком, но у него чего-то не получалось. Нам отдали его исходники и сказали, что нужно срочно починить и переделать, но чтоб работало. Кроме исходных текстов нашего неудачливого предшественника тогда мы получили вот это…

Привет, Хабр! Статья посвящается веб-разработчикам, которым попала в руки Raspberry Pi первая модель. Когда несколько лет назад я покупал raspeberry это был компьютер за 35 долл, сегодня это приставка для телевизора и домашний сервер IoT устройств.

Традиционно московская конференция CEE-SECR (Central & Eastern European Software Engineering Conference in Russia) была про софтвер, но в этом году ее организаторы решили поэкспериментировать и впустить темных демонов хардвера. Причем не из чего-то народного типа Ардуино, а из уровней посуровее: микроархитектуры микропроцессоров, прототипирования систем на кристалле с помощью микросхем ПЛИС/FPGA, и автоматической генерации тестов для процессоров во время их разработки. Чтобы привязать данный материал к чему-то знакомому для программистов, в хардверной теме возникли приложения встроенных процессоров для интернета вещей, связь лицензируемых микропроцессорных ядер с российскими микропроцессорными проектами, обучение хардверу в российских университетах, а также российские встроенные операционные системы реального времени для тех применений, куда нельзя впускать длинный нос американского Госдепа.

Можно сказать, что хардверная тема на SECR-е удалась: вся комбинация докладов была сбалансированна и покрывала тему с разных сторон; людей в зале было не то что особенно много, но выше среднего; возникли интересные споры о достоинствах и недостатках открытых процессорных ядер супротив частично открытых, но шире используемых в промышленности.

Обычно люди идут в магазин автозвука и покупают компоненты. Я же сначала спаял цифровой аудиопроцессор, а компоненты поставил какие есть.

Самая большая проблема автозвука-установка динамиков в самых неподходящих местах: динамик который играет прямо в ногу, сабвуфер массирует спину, влияние формы салона. Пока звук дойдет до ушей он будет уже не тот. Именно поэтому я начал с DSP-процессора.

Предисловие

Закончилось лето, и мне хотелось бы поделиться результатами одной интересной работы — а именно разработкой, сборкой, наладкой и эксплуатацией комбинированного ультразвукового датчика. Хочу сразу сказать, что всё устройство собиралось «на коленках», потому что было важно понять, насколько система может быть жизнеспособна. Поэтому не было сделано никакой защиты от дождя, солнца и ветра. Сам прибор был установлен снаружи помещения. Забегая вперёд, скажу, что надёжность оказалась весьма впечатляющей, несмотря на то, что устройство было собрано из остатков оборудования от старых проектов.

Постановка задачи

Задача была поставлена ранней весной — вместе с приобретением в питомнике 120 кустов малины. Как известно, малина очень отзывчива к поливу, но одновременно не любит и избытка воды. Поэтому было решено из подручных материалов собрать систему, которая бы решала следующие вопросы:

1. Управление погружным вибрационным насосом.
2. Измерение уровня воды в 220 литровой бочке.
3. Включение электромагнитного клапана по запросу — начало полива. Отключение производится по сигналу от измерителя уровня воды.
4. По завершению цикла полива запуск цикла заполнения бочки. Отключение производится по сигналу от измерителя уровня воды.

2 года назад я увидел запись «Предел минимального Hello Word на AVR составляет 2 байта» на Habrahabr`е пользователя swap_map с подначиванием в конце:

Кто-нибудь напишет программу мигания светодиодом еще короче?

Тогда я посчитал, что это просто невозможно, но сейчас я смог это сделать.

Всем привет! В данной статье речь пойдет о подключении микросхем АЦП к кристаллам ПЛИС. Будут рассмотрены основные особенности соединения узлов схем, представлены современные АЦП и их характеристики. В статье будут даны практические советы по быстрому и правильному подключению АЦП к ПЛИС с минимальными временными затратами. Кроме того, речь пойдет о принципах подключения тех или иных АЦП, будет рассмотрен входной буфер ПЛИС и его базовые компоненты – триггеры, узлы задержки IODELAY, сериализаторы ISERDES и т.д. Более детально с примерами программного кода на языке VHDL будет проведен обзор основных элементов, требуемых для качественного приёма данных от АЦП. Это входной буфер, узел упаковки данных для одноканальных и многоканальных систем, модуль синхронизации и передачи данных на базе FIFO, узел программирования АЦП по интерфейсу SPI, узел синтеза частоты данных – MMCM/PLL. Также в статье будет представлен обзор законченных устройств (в стандарте FMC) от ведущих зарубежных и отечественных производителей аналоговых и цифровых схем. В конце статьи вы найдете ссылку на исходные коды универсального узла приёмника данных от многоканальных схем АЦП. Код простой и гибкий в конфигурировании, он представлен на языке VHDL и заточен на микросхемы ПЛИС Xilinx 7 серии и выше, но может быть применен и в других кристаллах ПЛИС.

Многие, наверное, знают о таких маленьких дешёвых (меньше $3) OLED дисплеях, которые можно найти в огромном ассортименте на ebay или aliexpress. В интернете существует множество различных статей о том, как подключать эти дисплеи к Arduino и другим МК, но для STM32f10x затруднительно найти даже библиотеку. Поэтому я решил написать эту статью.

Данный дисплей имеет разрешение 128х64 пиксела и контроллер SSD1306 и подклчается к микроконтроллеру по интерфейсу I2C.

Друзья, наши технологические раскопки на ниве домашне-офисного озеленения вызвали явный интерес с вашей стороны (предыдущая статья Умное цветоводство, или Пусти ИТ-шника в огород… Часть 1). Посему, как и обещали, отвечаем на ваши вопросы.

Но сначала – фото компонентов. Сам микроконтроллер-МОЗГ:


Часы реального времени с автономным питанием:

Путь в десять тысяч ли начинается с первого шага.

Преамбула

По результатам опроса в предыдущем посте мне стало ясно, что значительная часть читающих мои посты хотела бы прослушать курс о программировании встроенных систем, поэтому предлагаю следующий далее текст рассматривать, как вводную лекцию. Другая, не столь большая, но довольно таки значительная часть читателей декларировала возможность прочитать подобный курс самостоятельно, так что присоединяйтесь, не видел пока на Хабре набросков Ваших лекций, надеюсь, они скоро там появятся.

В своем недавнем (когда я начинал это писать, он действительно был недавним) посте о методах построения модуля инициализации аппаратной части МК (кстати, кому интересна данная тема, обязательно посмотрите комментарии к нему, там дано совершенно замечательное решение, которое, к сожалению, не уместилось на полях этой рукописи) я обещал посвятить следующий пост особенностям UART в микроконтроллерах фирмы STM. Не отказываясь от этого обещания, тем не менее внесу определенные коррективы — будет создана серия постов, посвященная тематике правильной разработки программного пакета (для примера взята реализация протокола MODBUS), и в его рамках будет часть, посвященная вышеозначенной теме.

Поскольку мы будем изучать правильную разработку, нам потребуется контр-пример, так как нет ничего проще, чем показывать чужие ошибки, поэтому в качестве отправной точки будет взята известная реализация упомянутого протокола, а именно FREEMODBUS. Не останавливаясь на вопросах функционирования, стиль данного программного продукта мне не представляется идеальным и я постараюсь показать, как его можно улучшить.

В своей первой статье я описал предысторию появления системы удаленного управления отоплением в загородном доме через Telegram-бота, которым я и моя семья пользовались долгое время.

С выходом iOS 10, Apple представила пользователям приложение Дом — свою реализацию интерфейса управления умным домом через HomeKit. Меня весьма заинтересовала данная тема и, потратив несколько вечеров на изучение доступного материала, я решил реализовать интеграцию данного продукта с моей системой. В статье я подробно изложу процесс ее установки и настройки, а также поделюсь видео с результатами того, что получилось в итоге.

Эта статья заканчивает цикл публикаций о разработке измерительного устройства в онлайн IDE mbed от компании ARM.

Собственно, рассказ о разработке софта для микроконтроллеров и об использованных аппаратных блоках уже завершен, целых пять статей получилось. Но я люблю цельные истории, поэтому расскажу и о том, как при попытке заключить разработанную систему в корпус всё было испорчено. Дважды.

Предыдущие статьи:

• [Часть 1] Обзор использованных программных и аппаратных решений.
• [Часть 2] Начало работы с графическим контроллером FT800. Использование готовых mbed-библиотек для периферийных устройств.
• [Часть 3] Подключение датчика HYT-271. Создание и публикация в mbed собственной библиотеки для периферийных устройств.
• [Часть 4] Разработка приложения: Структура программы, работа с сенсорным экраном.
• [Часть 5] Разработка приложения: Вывод изображений на дисплей, проблемы русификации.

Часть 1
Часть 3

В прошлый раз мы научились создавать в STM32CubeMX новый проект, настраивать тактовый генератор, таймер и порт ввода-вывода, и немного помигали светодиодом. Сегодня мы освоим цифро-аналоговый преобразователь и научимся работать с ним через DMA. В результате у нас должен получиться простой генератор прямого синтеза (Direct digital synthesizer, DDS).

Продолжаем серию публикаций, посвященных использованию среды ARM mbed для создания прототипа измерительного устройства.

Сегодня я наконец-то заканчиваю описание программной части — остались вопросы связанные с выводом на TFT-дисплей изображений и кириллицы. Сделаем всё красиво.



Содержание цикла публикаций:

• [Часть 1] Обзор использованных программных и аппаратных решений.
• [Часть 2] Начало работы с графическим контроллером FT800. Использование готовых mbed-библиотек для периферийных устройств.
• [Часть 3] Подключение датчика HYT-271. Создание и публикация в mbed собственной библиотеки для периферийных устройств.
• [Часть 4] Разработка приложения: Структура программы, работа с сенсорным экраном.
• [Часть 5] Разработка приложения: Вывод изображений на дисплей, проблемы русификации.
• [Часть 6] Печать деталей корпуса

В данной статье хотел бы поделится результатами работы разработки 2х летней (конец 2014 — начало 2015 года производства) — одной из первых — это система управления баней. Делалась разработка «на коленке», в штучном экземпляре, с применением ЛУТ технологии (посему не такая красивая).

Давно не писал о новых разработках и за два года вектор развития сменился — сейчас на тех же esp есть чем похвастаться как штучными разработками, так и серийными — более 300 шт (на текущий момент). Но об этом позже.