Pull to refresh
59
1

Инженер

Send message

Заметка о новом интерфейсе linux kernel — gpio uapi

Reading time7 min
Views19K

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 →

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

Level of difficultyMedium
Reading time15 min
Views13K

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

Как работает протокол X11 на самом нижнем уровне

Level of difficultyMedium
Reading time13 min
Views46K

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 →

Кинематика дельта-робота

Reading time8 min
Views51K
Дельта-робот


В далёком 2009 году я загорелся идеей постройки собственного промышленного робота, который мог бы делать что-то полезное (а именно — сортировать мелкие детали на конвейере). Сразу скажу, что робота я построил (результат вы видите на заглавном фото), а заодно, в качестве побочного продукта, написал небольшую статью о кинематике дельта-роботов на форуме TrossenRobotics — американского продавца наборов из деталей для роботов. Они как раз проводили в то время какой-то конкурс для авторов. Конкурс я, разумеется, не выиграл, но статья на английском осталась. Несколько раз я порывался перевести её на родной язык, однако завершить начатое удалось только сейчас.

Если вы хотите построить свою модель дельта-робота, или просто разобраться, как можно вывести кинематические формулы для этого типа роботов (не выходя при этом за рамки школьной программы по алгебре и геометрии) — добро пожаловать под кат. Для тех, кто не очень любит теорию, в конце статьи приведены примеры готового кода на языке C.
Читать дальше →

Заметки о дельта-роботе. Часть 2. Подвижность. Задача о положениях

Reading time14 min
Views9.2K

Это вторая статья из цикла моих работ, посвящённых параллельным механизмам, а именно дельта-роботу. В прошлой статье ознакомились с конструкцией этого манипулятора, изучили историю по материалам других авторов и узнали о научных работах, которые велись и ведутся в рамках проектирования, усовершенствования и использования этого механизма. Сегодня начнём изучать дельта-робот более обстоятельно. Убедимся, что рабочий орган этого механизма имеет три степени свободы. Узнаем, что такое прямая и обратная задачи кинематики, решим их, решение проверим. Также расскажу, как я рисую "красивые" картинки и дам готовый код и 3Д модель для расчётов.

Читать далее

Устройство кристалла ИМС с шариковыми выводами и почему происходит отсоединение шарика

Reading time6 min
Views20K
Мы все любим электронику и почти поклоняемся ей. Телефоны, компьютеры и пр. устройства очень сложные, и за то, что они не стоят баснословных денег, спасибо автоматизации и САПР, но мы все равно считаем, что она дорого стоит, и хотим дешевле, и даже не представляем сколько технологий в себе содержит микроэлектроника.
Одна из таких скрытых технологий, за которую мы платим покупая процессор, телефон, видеокарту и прочие девайсы — UBM (under bump metallization) — металлизация площадки на кристалле под монтаж шариковых выводов.
Читать дальше →

Хардварный проброс

Level of difficultyHard
Reading time9 min
Views7.6K

Оказывается пробрасывать можно не только сетевые порты, а еще и регистры периферии микроконтроллера(МК). Идея та же самая - открыть периферию для использования вне микроконтроллера. В случае проброса периферии, внешними клиентами будут выступать программы на ПК, и для них мы будем давать доступ к внутренним регистрам микроконтроллера. Для программ это будет выглядеть так, как будто регистры периферии находятся в адресном пространстве компьютера(ПК). Все равно, что эти самые регистры периферии висели бы на одной шине с памятью и другими устройствами ввода-вывода

Два пути как это сделать

Дизайн API в С++

Level of difficultyHard
Reading time26 min
Views26K

В этом году на C++ Russia я рассказывал про API дизайн. Эта статья — пересказ и переосмысление моего доклада.

То, что я здесь расскажу, основано на моем личном опыте — про API дизайн я думаю уже лет 15, с того момента как в 2008м начал читать ревью библиотек на входе в boost (кстати, всем рекомендую).

В первой части я сфокусируюсь на базовых вещах, которые применимы практически к любому императивному языку программирования, не только к C++. Будет также часть 2, более приближенная собственно к C++, в которой я расскажу о некоторых фичах языка и стандартной библиотеки, которые помогут вам сделать ваши API еще лучше.

Читать далее

Выжимаем ATtiny10, практическое применение

Level of difficultyMedium
Reading time10 min
Views21K

Это ещё один маленький домашний DIY (апгрейд гирлянды) на, практически, самом младшем из младших микроконтроллеров из линейки ATtiny - на ATtiny10. Классический ЛУТ с ошибками любителя, и написание взрослой прошивки, для серьёзного мигания светодиодами. Все результаты доступны на гитхабе.

Читать далее

Определение области коллизии

Level of difficultyMedium
Reading time15 min
Views8.9K

Поиск контактных точек коллизии

Одна из важных тем при разработке своего физического движка - нахождение контактных точек. Применение этим данным масса - от определения центра удара, до построения градиента приложенных сил.

Давайте же посмотрим как это сделать!

Поехали

Создаем I2C Master Controller на Verilog. Логический уровень

Level of difficultyMedium
Reading time12 min
Views9.5K
Продолжаю описание процесса изучения того, что такое I2C и с чем его едят. В этой статье я перейду от описания физических процессов, происходящих на шине к описанию того, как интерфейс функционирует на уровне логики, пакетов, какие служебные сигналы есть и для чего они используются при обмене данными.

Делаю я это для того, чтобы изучить то, как функционирует этот интерфейс на всех уровнях и чтобы заложить основу для разработки I2C Master Controller на Verilog, с помощью которого будет будет организован обмен данными с дисплеем SSD1306 и Zynq.

Всем, кому интересно — приглашаю ознакомиться с материалом под катом! =)

image
Читать дальше →

Фантомный double в прошивках для ядер Cortex-M*

Level of difficultyMedium
Reading time8 min
Views14K

В последнее время появилось много микроконтроллеров на ядрах ARM Cortex-M*, которые поддерживают аппаратную реализацию математики плавающей запятой (FPU). В основном FPU работают с одиночной точностью (float) и её вполне достаточно для работы с сигналами, полученными с АЦП. FPU позволяет забыть о проблемах дискретизации и проблемах переполнения целочисленных вычислений. FPU быстр - все математические операции с одиночными float, кроме деления и взятия корня, занимают на Cortex-M4F один такт. Поэтому после перехода на Cortex-M4F мы вздохнули свободно и стали писать математику на float. Как же мы удивились, найдя в скомпилированном коде математические операции над double с программной, очень медленной эмуляцией.

В статье рассказывается, как обнаружить и исправить присутствие double в прошивках, где ядро аппаратно поддерживает тип float, но не поддерживает double.

Работа ведётся в среде IAR Embedded Workbench на примере реального кода на языке Си.

Читать далее

6. Устойчивость систем автоматического управления. 6.6 Понятие об областях устойчивости

Level of difficultyMedium
Reading time12 min
Views14K

Продолжаем публикацию лекций Олега Степановича Козлова по предмету "Управление в Технических Системах".

В этой лекции мы покажем как наши деды без компьютрера и "цифровых двойников" строили ракеты и отправляли человека в космос. Но сначала краткое содержание предыдущих серий:

1. Введение в теорию автоматического управления.2. Математическое описание систем автоматического управления 2.1 — 2.32.3 — 2.82.9 — 2.13

3. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВЕНЬЕВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ. 3.1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика: годограф, АФЧХ, ЛАХ, ФЧХ3.2. Типовые звенья систем автоматического управления регулирования. Классификация типовых звеньев. Простейшие типовые звенья3.3. Апериодическое звено 1–го порядка инерционное звено. На примере входной камеры ядерного реактора3.4. Апериодическое звено 2-го порядка3.5. Колебательное звено3.6. Инерционно-дифференцирующее звено3.7. Форсирующее звено.  3.8. Инерционно-интегрирующее звено (интегрирующее звено с замедлением)3.9. Изодромное звено (изодром)3.10 Минимально-фазовые и не минимально-фазовые звенья3.11 Математическая модель кинетики нейтронов в «точечном» реакторе «нулевой» мощности

4. Структурные преобразования систем автоматического регулирования.

5. Передаточные функции и уравнения динамики замкнутых систем автоматического регулирования (САР).

6. Устойчивость систем автоматического регулирования. 6.1 Понятие об устойчивости САР. Теорема Ляпунова. 6.2 Необходимые условия устойчивости линейных и линеаризованных САР. 6.3 Алгебраический критерий устойчивости Гурвица. 6.4 Частотный критерий устойчивости Михайлова. 6.5 Критерий Найквиста.

После этой лекции, даже не имея компьютера, а только милиметровую бумагу вы сможете рассчитать устойчивость любых САР.

Читать далее

Трактат о Pinе. Мысли о настройке и работе с пинами на С++ для микроконтроллеров (на примере CortexM)

Reading time15 min
Views8.9K

Последнее время я сильно увлекся вопросом надежности софта для микроконтроллеров, 0xd34df00d посоветовал мне сильнодействующие препараты, но к сожалению руки пока не дошли до изучения Haskell и Ivory для микроконтроллеров, да и вообще до совершенно новых подходов к разработке ПО отличных от ООП. Я лишь начал очень медленно вкуривать функциональное программирование и формальные методы.


Все мои потуги в этих направлениях это, как было сказано в комментарии ради любви к технологиям, но есть подозрение, что сейчас никто не даст мне применять такие подходы (хотя, как говориться, поживем увидим). Уж больно специфические навыки должны быть у программиста, который все это дело будет поддерживать. Полагаю, что написав однажды программу на таком языке, моя контора будет долго искать человека, который сможет принять такой код, поэтому на практике для студентов и для работы я все еще по старинке использую С++.


Продолжу развивать тему о встроенном софте для небольших микроконтроллеров в устройствах для safety critical систем.


На этот раз попробую предложить способ работы с конкретными ножками микроконтроллера, используя обертку над регистрами, которую я описал в прошлой статье Безопасный доступ к полям регистров на С++ без ущерба эффективности (на примере CortexM)


Чтобы было общее представление того о чем я хочу рассказать, приведу небольшой кусок кода:


using Led1Pin = Pin<Port<GPIOA>, 5U, PinWriteableConfigurable> ;
using Led2Pin = Pin<Port<GPIOC>, 5U, PinWriteableConfigurable> ;
using Led3Pin = Pin<Port<GPIOC>, 8U, PinWriteable> ;
using Led4Pin = Pin<Port<GPIOC>, 9U, PinWriteable> ;
using ButtonPin = Pin<Port<GPIOC>, 10U, PinReadable> ;

//Этот вызов развернется в  2 строчки
// GPIOA::BSRR::Set(32) ; // reinterpret_cast<volataile uint32_t *>(0x40020018) = 32U 
// GPIOС::BSRR::Set(800) ; // reinterpret_cast<volataile uint32_t *>(0x40020818) = 800U 
 PinsPack<Led1Pin, Led2Pin, Led3Pin, Led4Pin>::Set() ; 

//Ошибка компиляции, вывод к которому подключена кнопка настроен только на вход
ButtonPin::Set() 

auto res = ButtonPin::Get() ; 
Читать дальше →

Создание нового языка для микроконтроллеров

Level of difficultyEasy
Reading time4 min
Views14K

Некоторое время я был занят написанием простенького редактора для языка ассемблер под ARM Cortex семейства микроконтроллеров (подробности в моих статьях), и вот сейчас, поднакопив некоторый опыт как в части самого ассемблера так и способов написания программ в них решился на написание нового редактора.

Плюс еще подоспел интерес к RISC‑V архитектуре и было принято решением делать редактор который смог бы редактировать программы на ассемблере для различных архитектур (в том числе может быть и с лагеря AVR кто нить захочет присоединиться).

В общем подумалось: а что если попытаться создать asm‑base'д язык программирования который при выборе архитектуры просто бы транслировался автоматически в асм инструкции выбранной платформы?

Читать далее

Ethercat для начинающих

Reading time12 min
Views56K

Некоторое время назад у нас появился объект, где в техническом задании стояло требование: «Протокол Ethercat». В процессе поиска информации я полез на хабр и с удивлением обнаружил, что там разбора этого протокола нет. Да и вообще информация о нем довольно фрагментирована (забегая вперед — я просто не там искал). Проект мы сделали, а эта статья — для «более молодого меня», попытка сэкономить время кому-нибудь еще, кто собирается использовать или просто интересуется этим протоколом.


Единственный нюанс — я опишу довольно низкий уровень работы протокола (Data Layer в терминологии EtherCAT). Потому что именно он нам понадобился и им мы ограничились. Неописанными (пока?) останутся Application Layer протоколы типа CanOPEN-over-EtherCAT (CoE).


Читать дальше →

О вреде GOTO-фобии (с примерами на C)

Reading time17 min
Views33K

Готофобия – это боязнь использовать инструкции goto. Обычно возникает из-за непонимания и незнания контекста этой проблемы, а также из-за историй о незапамятных временах в истории программировании. Разработчики, страдающие готофобией, готовы жертвовать удобочитаемостью своего кода, только бы не прибегать к goto.

Читать далее

Пишем файловую систему в ядре Linux

Reading time10 min
Views59K

Для кого эта статья


image

Данная статья составлена по материалам практики по курсу операционных систем в Академическом университете . Материал готовился для студентов, и ничего сложного здесь не будет, достаточно базового знания командной строки, языка C, Makefile и общих теоретических знаний о файловых системах.

Весь материал разбит на несколько частей, в данной статье будет описана вводная часть. Я коротко расскажу о том, что понадобится для разработки в ядре Linux, затем мы напишем простейший загружаемый модуль ядра, и наконец напишем каркас будущей файловой системы — модуль, который зарегистрирует довольно бесполезную (пока) файловую систему в ядре. Люди уже знакомые (пусть и поверхностно) с разработкой в ядре Linux не найдут здесь ничего интересного.
Читать дальше →

STM32 Часть 1. Как поморгать светодиодиком

Level of difficultyEasy
Reading time5 min
Views36K

Приветствую!

Данная статья открывает цикл статей о программировании микроконтроллеров STM32 для новичков.

Сегодня я расскажу как написать моргание светодиодом двумя способами с использованием инструментов, труднодоступных в 2023 году.

Читать далее

Происхождение и эволюция аллокатора памяти в С

Reading time11 min
Views24K

Развитие технических конструкций или же программных систем зачастую напоминает эволюцию живых организмов. С тем отличием, что происходит быстрее и гораздо лучше задокументировано. Можно наблюдать постепенное усложнение, появление новых механизмов/алгоритмов по мере появления новых технических возможностей, комбинирование разных механизмов, исчезновение тупиковых ветвей ... В конце концов это приводит к балансу на пределе физических возможностей и, глядя на результат, уже непонятно, как вообще такое могло появиться на свет, сколько пядей во лбу требуется для общего понимания конструкции.

Аллокатор памяти в С - именно тот случай, когда при попытке ознакомиться с его современным устройством возникает стойкое желание остановиться, мысленно поблагодарить авторов и далее обращаться как с черным ящиком. Если же в читателе сильна любознательность, и/или есть желание постигнуть тайное знание, которое даст ощущение понимания странного поведения программ в нетривиальных случаях, добро пожаловать под кат.

Читать далее

Information

Rating
1,326-th
Registered
Activity

Specialization

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