Pull to refresh
48
33.1

Инженер

Send message

Запускаем Embedded Linux на Hard- и Soft-CPU Xilinx Zynq: сборка операционной системы

Level of difficultyHard
Reading time25 min
Views2.6K

И снова здравствуй, Хабр! Мы добрались до второй части повествования о параллельном запуске двух ОС на FPGA с процессорной подсистемой. 

В этой статье мы сначала определим минимально необходимые компоненты для запуска Embedded Linux. Затем осуществим сборку под ARM стандартными инструментами производителя и под Soft-CPU «вручную». И наконец, подготовим загрузочный носитель, чтобы подойти во всеоружии к запуску и верификации проекта, которые ожидают нас в заключительной части цикла.

Читать далее
Total votes 22: ↑21 and ↓1+31
Comments0

Звуковой Фазовый Дальномер (Микрофон = Датчик Расстояния)

Level of difficultyEasy
Reading time8 min
Views5.6K

Что если из микрофона можно сделать пассивный дальномер?

В этом тексте я проверил работу фазового детектора для звука.

Я собрал прототип фазового дальномера из двух обыкновенных мобильных телефонов.

Читать далее
Total votes 27: ↑25 and ↓2+31
Comments80

Использование верилятора как средства быстрого моделирования RTL проектов. Введение в UVM

Reading time8 min
Views16K
В данной статье будут описаны установка и применение бесплатного ПО для моделирования схем цифровой логики на языке Verilog как альтернативы коммерческих продуктов Incisve от компании Cadense и ModelSim от компании MentorGraphics. Сравнение моделирования в ModelSim и Verilator. Так же будет рассмотрена универсальная методолгия верификации — UVM.

Установка ПО для SystemC UVM


1. Верилятор


Одним из языков описания аппаратуры является verilog. На этом языке можно написать модуль.

Например, есть схема счетика:

image

Его код будет выглядеть так:

reg [3:0]counter;
always @(posedge clk or posedge reset)
  if(reset)
    counter <= 4'd0;
  else
    counter <= counter + 1'd1;

После симуляции получим вейвформы:

image

Видно, что по фронту тактовой частоты в регистры счетчика будет записываться очередное значение, на единицу большее, чем предыдущее.

Написанный модуль может иметь и более сложную структуру, проверить все состояния которого вручную будет сложно. Нам понадобится автоматизированное тестирование. Для этого необходимо разработать тестовое окружение на одном из языков программирования. Тестовое окружение даст нам возможность провести полную функциональную проверку устройства.

Для тестирование кода проекта помимо таких языков как Verilog, SystemVerilog, Python (для написания моделей), можно использовать язык SystemC. SystemC — язык проектирования и верификации моделей системного уровня, реализованный в виде C++ библиотеки с открытым исходным кодом.

Один из способов верификации Verilog модулей с помощью SystemC является трансляция verilog файлов в С++. Поможет нам в этом Verilator.

Verilator — это самый быстрый бесплатный симулятор Verilog HDL, который превосходит большинство коммерческих симуляторов. Verilator компилирует синтезируемый SystemVerilog (обычно это не код тестового стенда), а также некоторые утверждения SystemVerilog и Synthesis в однопоточный или многопоточный код C ++ или SystemC. Verilator был разработан для больших проектов, где быстродействие симуляции имеет первостепенное значение, и особенно хорошо подходит для генерации исполняемых моделей процессоров для групп разработчиков встроенного программного обеспечения. Verilator используется для имитации многих очень больших многомиллионных конструкций шлюзов с тысячами модулей и поддерживается многими поставщиками IP-технологий, включая IP от Arm и всех известных поставщиков RISC-V IP.
Читать дальше →
Total votes 14: ↑14 and ↓0+14
Comments8

Запускаем Embedded Linux на Hard- и Soft-CPU Xilinx Zynq: проект программируемой логики

Level of difficultyHard
Reading time20 min
Views6.1K

Привет, Хабр! Меня зовут Павел Панкратов, я ведущий инженер-программист в дивизионе искусственного интеллекта YADRO. Этим текстом я запускаю цикл статей — экскурс в особенности работы с SoC, комбинирующей в себе реализованные в «железе» аппаратные блоки (Hard IP’s) и программируемую логику (Soft IP’s). Основная задача, которая объединит все три статьи, — параллельный запуск встраиваемой операционной системы на двух различных по архитектуре процессорах, представленных в виде Hard и Soft IP-блоков.

Производители подобных систем, как правило, предоставляют окружение для разработки и документацию с примерами реализации универсальных решений. Но масса важных деталей от пользователя все же скрывается, что приводит к долгим исследованиям при попытках нетривиальной модификации. Эта и остальные статьи цикла — попытка раскрыть завуалированные тонкости, сделать их доступными и понятными.

Читать далее
Total votes 43: ↑43 and ↓0+59
Comments7

Цифровой рентген: Инженерная некромантия

Level of difficultyMedium
Reading time11 min
Views2.2K

Кто забыл — мы производим рентгеновские детекторы и системы для дефектоскопии.

В данной статье поделюсь опытом инженерной некромантии, так как реанимацию «железного» проекта десятилетней давности тяжело назвать другим словом.

В проекте было допущено много ошибок, как инженерных, так и управленческих, сыграл «черный лебедь», бюджет не сошелся, в общем было весело. Возможно, этот опыт кому‑то пригодится или вам просто будет интересно почитать про электронику за чашкой кофею.

Спуститься в крипту...
Total votes 16: ↑16 and ↓0+24
Comments5

Как эволюционировало машинное зрение автономного транспорта. Доклад Яндекса

Reading time9 min
Views9.3K

Всеволод Орлов, руководитель отдела в Яндекс Автономном транспорте, выступил на конференции «Я Железо 2024». Он рассказал, благодаря чему автономный транспорт видит окружающий мир, как его органы зрения менялись и эволюционировали и какой софт позволяет роботам и машинам успешно ездить без человека в кабине.

Переложили выступление в текст для удобства читателей Хабра.

Читать далее
Total votes 37: ↑34 and ↓3+42
Comments28

Firmware в Linux. Коротко и своими словами

Level of difficultyEasy
Reading time6 min
Views11K

Рано или поздно системный программист сталкивается с понятием firmware. В данной статье мы коротко рассматриваем, что это, зачем, и как с этим работать.

Disclaimer:
Материал не является сборником best practices и не претендует на фундаментальный труд. Это шпаргалка. Если угодно - application note в свободной форме. Основная задача материала - "сделать короткую статью, которая помогла бы лично мне быстро разобраться, если бы я впервые столкнулся с темой". Если вы знаете что-то лучше - дополнения и замечания по существу приветствуются. Мотивацией для написания послужила недавно встреченная статья, которая как раз объясняла эти аспекты не очень хорошо.

Читать далее
Total votes 28: ↑28 and ↓0+37
Comments2

C++20 в bare-metal программировании, работа с регистрами микроконтроллеров Cortex-M

Level of difficultyMedium
Reading time43 min
Views14K

Сегодня я хотел бы обсудить тему, с которой так или иначе сталкивался почти каждый программист встраиваемых устройств без использования настоящих операционных систем, а именно прямое управление периферийными узлами микроконтроллера. A конкретнее, я хотел бы обсудить повышение безопасности при управлении периферийными модулями без потери эффективности, гибкости и читаемости.

Статья предполагает, что читатель имеет базовые знания программирования bare-metal систем и языка С++, в том числе и современных стандартов. Это означает, что совсем базовые пояснения выходят за рамки этой статьи.

Читать далее
Total votes 65: ↑64 and ↓1+75
Comments30

Все мои детальки: переход на отечественные микроконтроллеры

Level of difficultyMedium
Reading time7 min
Views31K

 Привет, читатель!

Идея использовать отечественные микроконтроллеры для разработки у меня была давно, но изобилие и доступность зарубежных решений давали возможность ленится в этом направлении. Сейчас происходит активно импортозамещение во многих областях, поэтому, считаю, стоит разобраться, что может предоставить отечественная элементная база в интересующих сферах.

Программирование микроконтроллеров сейчас для меня больше как хобби и научный интерес, которому уделяю свободное от работы время. На сегодняшний день 8-ми битные контроллеры использую в небольших роботах, для опроса различных датчиков или вывода информации. Поэтому выбирал для первых экспериментов простой и понятный микроконтроллер, совместимый или подобный чипам AVR. Для тех, кому интересен этот эксперимент — прошу под кат.

Читать далее
Total votes 69: ↑63 and ↓6+80
Comments96

Как я разработал квадрокоптер на ESP32 с нуля (ушло 4 года)

Level of difficultyMedium
Reading time12 min
Views57K

При сборке квадрокоптеров и других БПЛА обычно используют готовую плату полетного контроллера, содержащую все необходимые датчики и периферию, и готовую полетную прошивку, например, Betaflight, ArduPilot или PX4. Полетный контроллер управляет моторами квадрокоптера и обеспечивает стабильный полет.

Занимаясь БПЛА с 2016 года, я решил разобраться в устройстве полетных контроллеров максимально глубоко и создать квадрокоптер с нуля, не используя готовый полетный контроллер и готовый софт. Спустя долгое время разработки мне удалось это сделать. Я написал прошивку с максимально простым исходным кодом и выложил ее на GitHub. В этой статье я расскажу о теории и практике разработки полетного софта для квадрокоптера и проиллюстрирую это на примере своего дрона на базе микроконтроллера ESP32, который можно увидеть на картинке выше.

Читать далее
Total votes 312: ↑312 and ↓0+371
Comments132

День Радио: смотрим видео на радиоспектре через SDR

Reading time5 min
Views13K


Привет, Хабр! На дворе День радио, а значит у нас есть отличный повод сделать что-нибудь интересное. На днях мой взгляд упал на пылившийся в углу SDR-приемник, и тут понеслось.

Читать дальше →
Total votes 109: ↑109 and ↓0+126
Comments18

Построение логических элементов на транзисторах

Level of difficultyMedium
Reading time3 min
Views13K

Ещё очень давно, как только я начал интересоваться цифровой электроникой, я изучал логические элементы и сразу хотел что-то собрать на их основе, но самих микросхем логики у меня изначально не было, поэтому я решил собрать их самому на основе биполярных транзисторов NPN типа и резисторах.

Такая логика называется РТЛ (резисторно-транзисторная логика).

Велосипед я не изобрёл, просто собрал  кучу разного материала, плюс сам экспериментировал. Схемы примера собирал в программе Multisim и тестировал на настоящих транзисторах PN2222A. И вот что у меня вышло.

Читать далее
Total votes 17: ↑13 and ↓4+16
Comments22

Structure of Linux driver for single-board computer

Level of difficultyEasy
Reading time5 min
Views1.1K

Hello my name is Dmitry. Recently I wrote article "Building firmware for Orange PI i96 (Orange PI 2g-iot) from scratch" . If you haven't read it yat, I highly recommend. And there I noticed that in order to build firware on current kernel, I have to rewrite drivers wirh new archetecture "Device tree". In this article I have revelate how I do it.

Read more
Total votes 2: ↑1 and ↓1+2
Comments0

Как превратить игрушечного робота-доставщика в ровер с беспроводным управлением через мобильное приложение

Level of difficultyEasy
Reading time9 min
Views6.7K

Привет, Хабр!

Вам часто бывает скучно? Ну так, что просто уже не знаешь, чем себя занять. Я в такие моменты люблю бесцельно скроллить ленту, залипать на разных видео, а еще листать маркетплейсы в надежде увидеть что-то, за что можно было бы зацепиться.

В один из таких моментов во время очередного просмотра содержимого Яндекс Маркета я наткнулся на игрушечного робота-курьера. Он показался мне достаточно милым, так что я решил его купить.

В общем ровер милый, выполнен неплохо и тут можно было бы остановиться, но в моей голове промелькнула одна мысль:

«А может сделать его управляемым?»

В этой статье я расскажу, как модифицировал игрушечного робота-доставщика Яндекса и реализовал управление им по BLE с помощью мобильного приложения на Flutter.

Читать далее
Total votes 57: ↑57 and ↓0+62
Comments14

Создание системы управления электродвигателями в наноспутнике

Level of difficultyMedium
Reading time5 min
Views2.9K

Целью работы является создание системы управления электродвигателями в наноспутнике. Установка положения спутника в пространстве осуществляется с помощью электродвигателей, снабженных маховиками. В докладе рассмотрен один из возможных алгоритмов управления электродвигателем.

Данная статья является продолжением первой статьи, в которой было рассмотрено создание печатной платы для управления электродвигателем и описаны основные моменты алгоритма управления PMSM Control, в этой статье больше внимания уделено самому алгоритму и его программной реализации.

Читать далее
Total votes 8: ↑6 and ↓2+8
Comments7

Разработка цифровой аппаратуры нетрадиционным методом: Yosys, SpinalHDL, VexRiscv (ч.1)

Level of difficultyHard
Reading time127 min
Views13K

Основная прелесть использования ПЛИС, на мой взгляд, состоит в том, что разработка аппаратуры превращается в программирование со всеми его свойствами: написание и отладка кода как текста на специализированных языках описания аппаратуры (HDL); код распространяется в виде параметризованных модулей (IP-блоков), что позволяет его легко переиспользовать в других проектах; распределенная разработка обширным коллективом разработчиков с системой контроля версий, такой же, как у программистов (Git); и, как и в программировании, ничтожно низкая стоимость ошибки.

Последнее очень важно, так как если при разработке устройства классическим методом разработчик несет вполне существенные затраты на сборку и производство изделия, и любая схемотехническая ошибка или ошибка трассировки печатной платы — это всегда выход на очередную итерацию и попадание на деньги, то при работе с ПЛИС ошибки ничтожны по своей стоимости и легко устранимы. И даже если в серийном изделии обнаруживается ошибка, то её во многих случаях можно устранить очередным апгрейдом прошивки «в поле» без замены изделия. Короче, с приходом ПЛИС разработка цифровой аппаратуры все больше и больше выглядит как программирование, а это, помимо всего прочего, существенно понижает порог вхождения в тему, и все больше программистов становятся разработчиками «железа». А новые люди, в свою очередь, приносят с собой в индустрию новые подходы и принципы.

В этой статье я хочу поделиться своим небольшим опытом «программирования» микросхем ПЛИС и тем, как я постепенно погружался в тему ПЛИСоводства. Изначально я собирался написать небольшую заметку про открытый тулчейн для синтеза Yosys. Потом — про язык SpinalHDL и синтезируемое микропроцессорное ядро VexRiscv, на нём написанное. Потом — про замену микроконтроллеров микросхемами ПЛИС на примере моей отладочной платы «Карно». Но в процессе я погрузился в историю появления Hardware Description Languages (HDL), и когда я начал писать, Остапа, как это часто бывает, понесло... В общем, получилось то, что получилось.

А еще эту статью можно рассматривать как глубокое погружение в то, что происходит вот на этом новогоднем видео.

Погрузиться сполна
Total votes 42: ↑41 and ↓1+58
Comments65

SDR приемник GPS на микроконтроллере

Level of difficultyMedium
Reading time28 min
Views25K

В этой статье я расскажу о том, как я делал самодельный SDR GPS приемник на микроконтроллере. SDR в данном случае означает, что приемник не содержит готовых GPS-модулей или специализированных микросхем для обработки GPS сигналов - вся обработка "сырых" данных выполняется в реальном времени на микроконтроллере (STM32 или ESP32).
Зачем я это сделал — просто Just for fun, плюс - получение опыта.

Читать далее
Total votes 128: ↑127 and ↓1+160
Comments282

Заметка о новом интерфейсе linux kernel — gpio uapi

Reading time7 min
Views18K

Начиная с версии ядра 4.6-r1 нам стал доступен новый интерфейс для взаимодействия с подсистемой ядра gpio. Теперь существует три официальных способа работы с gpio и получения от них прерываний. Нет смысла углубляться в потребности для данной подсистемы, для малой части это суровые будни, для другой части веселое хобби, и для всех вместе в ядре была предоставлена новая возможность взаимодействия.


Заметка носит популярный характер, так как основных преимуществ, которые шли в комплекте с нововведением, а именно упрощение работы с gpio в контексте ядра касаться не будем.

Читать дальше →
Total votes 11: ↑11 and ↓0+11
Comments3

Миландр + GCC + VSCode. Пробуем мигать светодиодом на отечественном ARM32 микроконтроллере

Level of difficultyMedium
Reading time15 min
Views11K

Год назад я написал статью об отладке STM32 микроконтроллеров из под VSCode, с компиляцией в GCC и сборкой с помощью CMake. А в декабре мне в руки попали две тестовые единицы отечественных микроконтроллеров К1986ВЕ92FI (MDR1211FI1). Производитель имеет свою библиотеку SPL на C, а также неплохую базу примеров инициализации и применения различной периферии в Keil и IAR; однако я, average C++20+ enjoyer , решил попробовать перенести свой тулчейн на новое железо.

Читать далее
Total votes 23: ↑21 and ↓2+28
Comments51

Как работает протокол X11 на самом нижнем уровне

Level of difficultyMedium
Reading time13 min
Views41K

X11 это тот механизм на чем работает весь графический интерфейс Unix подобных ОС.


Но мало кто знает как он работает на самом деле. Потому что с годами он оброс слоями и слоями библиотек, которые стремятся скрыть саму сущность протокола.


А протокол в своей сути прекрасен. Он лаконичен и почти совершенен.


В Интернете есть полная документация по протоколу. Но дело в том, что эта документация большая, написана не совсем ясным языком и, по сути, является просто спецификацией. Важные моменты никак не обозначены, а как использовать – тоже оставлено на фантазию читателя.


А все книги и статьи по использованию X11 описывают это через библиотеки прокладки типа XLib и XCB, и даже, что хуже, GTK или Qt.


Так что документацию приходится читать всю и самому выделять что важно, а что не очень. Придумывать сценарии использования и писать хотя бы короткие программы чтобы испробовать как все работает на самом деле.


Как бы то ни было, если кому-то интересно как все работает на самом деле, пожалуйста под кат.

Читать дальше →
Total votes 160: ↑158 and ↓2+197
Comments182
1
23 ...

Information

Rating
229-th
Registered
Activity

Specialization

Embedded Software Engineer
Middle
Linux
C
C++
Embedded Linux
Embedded system
Real-time operating system
Python
English
Assembler
Programming microcontrollers