Pull to refresh
129
99.1
Автушенко Игорь @GarryC

Разработчик аппаратуры и программист ее

Send message

Неизвестный UART: теория

Reading time12 min
Views30K

Можно с уверенностью сказать, что с момента публикации первой версии стандарта RS‑232 в мае 1960 года и по настоящее время, было написано приблизительно 109 независимых реализаций UART на всём, чём угодно. Однако, подобно «Hello world» в мире прикладного ПО, а также мигания светодиодом — «Hello world» в мире цифровой электроники (сигнализирующий об успешной настройке оборудования и среды разработки) — процесс написания UART способен проиллюстрировать особенности языка или платформы, демонстрируя применение тех или иных синтаксических конструкций для решения практических, насущных и понятных проблем.

В данном цикле статей будет рассказано про написание модуля UART на SystemVerilog, про синтез данного модуля на различных платформах и про некоторые другие аспекты применения UART в ПЛИС. Но прежде, чем писать код, поговорим про сам протокол и про особенности аппаратной части вне контекста ПЛИС.

СТАРТ_БИТ
Total votes 91: ↑91 and ↓0+91
Comments33

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

Level of difficultyMedium
Reading time43 min
Views11K

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 64: ↑63 and ↓1+74
Comments29

Матричный шрифт с анимацией на микроконтроллере

Level of difficultyMedium
Reading time5 min
Views7.9K

Однажды, смотря на матричное табло, я подумал, что было бы не плохо, если бы смена текста была анимированной. Как раз необходимо было заменить часы дома. Стало интересно попробовать сделать точечный матричный шрифт с анимацией.

Читать далее
Total votes 84: ↑84 and ↓0+104
Comments41

Compiler Explorer — уникальный проект для исследования компилируемого кода

Level of difficultyMedium
Reading time7 min
Views12K
Этот пост посвящён замечательному инструменту, полезному для каждого, кто интересуется компиляторами или архитектурой компьютеров. Это Compiler Explorer, который я в дальнейшем будут называть CE.

CE — потрясающий инструмент. Если вы с ним не знакомы, то прервите чтение и перейдите на веб-сайт CE, где вы увидите примерно такой экран:

Предупреждение: вы забираетесь в «кроличью нору», на которую можете потратить несколько часов своего времени.


В основе CE лежит очень простая идея. Достаточно ввести исходный код в левую панель, и сайт мгновенно покажет вам на правой панели скомпилированный результат (обычно на языке ассемблера).

CE поддерживает 69 языков, более двух тысяч компиляторов и широкий спектр архитектур, включая x86, arm, risc-v, avr, mips, vax, tensa, 68k, PowerPC, SPARC и даже древний 6502.

То есть теперь для просмотра результата работы компилятора достаточно открыть godbolt.org и скопировать туда блок кода.

Это само по себе удивительно, но у CE есть гораздо больше возможностей. Это инструмент, который должны знать все интересующиеся компиляторами и архитектурами компьютеров. В статье мы сможем лишь поверхностно рассмотреть функции CE. Вам стоит самим перейти на сайт CE и попробовать всё самостоятельно.
Читать дальше →
Total votes 65: ↑63 and ↓2+80
Comments13

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

Level of difficultyMedium
Reading time12 min
Views47K

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

Народный измеритель ёмкости батареек BatteryTest

Level of difficultyEasy
Reading time6 min
Views29K
Я разработал дешёвый, точный и максимально простой в использовании прибор, с помощью которого можно измерить ёмкость практически любой батарейки (от микроскопических батареек для слуховых аппаратов до крупных батарей). Повторить мой прибор может любой желающий.



Читать дальше →
Total votes 213: ↑213 and ↓0+232
Comments52

CG Charger BQ: как TP4056, только на стероидах (BQ25895)

Level of difficultyMedium
Reading time16 min
Views14K


Сегодня на нашем операционном столе очередное гениальное изобретение компании ClimateGuard — девайс под не менее гениальным названием CG Charger BQ. Расшифровке того, что же всё-таки скрывается под этими загадочными буквами BQ (что означают буквы CG постоянные читатели моего блога уже знают) и посвящена эта статья.

Перед нами умная зарядка для аккумулятора и модуль питания для различных DIY устройств с возможностью микроконтроллерного управления по интерфейсу I2C. Это формальное определение назначения этого модуля, но после ознакомления с даташитом BQ25895 и экспериментов с самим модулем я могу сказать, что это невероятно продвинутая микросхема управления питанием, которая при соответствующем подходе сможет удовлетворить любые ваши прихоти по обеспечению питанием ваших гаджетов.

Правда для осмысленной работы с BQ25895 вам понадобятся пара высших образований в Computer Science (смайл) и… эта статья…
Читать дальше →
Total votes 42: ↑41 and ↓1+55
Comments41

Энциклопедия контроллеров и обучающий проект (на Хабре)

Level of difficultyEasy
Reading time7 min
Views15K


Я давно занимаюсь микроконтроллерной тематикой и делюсь своими изысканиями (частью изысканий) в блоге на Хабре. Делаю я это довольно давно и количество статей уже перевалило за сотню, и, в полном соответствии с воззрениями (старины) Гегеля, количество явно переросло в качество.

Сам я уже пользуюсь своим блогом как справочником, когда мне нужно найти ту или иную информацию по контроллерам, но делать это не очень удобно, поскольку не так легко найти нужную статью среди десятков других.

Настало время как-то систематизировать эту информацию, прокомментировать и поделиться своими мыслями на эту тему. А в практическом плане этот каталог (мини-энциклопедию) можно использовать для выбора DIY контроллеров для своих проектов или, учитывая опубликованные примеры кода и переводы туториалов, как обучающее пособие по их программированию.

Итак…
Читать дальше →
Total votes 60: ↑60 and ↓0+61
Comments11

Расчет потерь в MOSFET транзисторах

Level of difficultyMedium
Reading time6 min
Views8K

Приветствую!

В этой статье я расскажу, как рассчитываю потери на MOSFET транзисторах при разработке источника питания и поверхностно рассмотрю основные переходные процессы.

Читать далее
Total votes 39: ↑39 and ↓0+39
Comments19

Рецепт красивого бабаха. Три составляющих хорошего силового преобразователя. Часть 2

Reading time11 min
Views16K

У вас есть симпатичная плата силового преобразователя? Тогда мы идём к вам! Давайте взорвём его! На картинке источник питания и «всё что осталось после нашей с ним работы». Приветствую. Это вторая часть статьи о трёх составляющих преобразователя. Сегодня доберёмся до некоторых хитростей, до пока ещё живых примеров и до салюта. Интересно? Тогда пристёгивайтесь и поехали!
Читать дальше →
Total votes 41: ↑39 and ↓2+49
Comments15

Устройство GPIO-драйверов в Linux

Level of difficultyMedium
Reading time26 min
Views6.3K

Рассмотрим, как устроены GPIO-драйверы в Linux, и почему это сделано именно так. Поймем, почему для простого мигания светодиодом в этой операционной системе надо пройти через N слоев абстракции.

Читать далее
Total votes 8: ↑8 and ↓0+8
Comments18

Универсальная плата для E-Ink экранов. Ч1. Разработка системы питания

Level of difficultyMedium
Reading time13 min
Views7.5K

Однажды мне попался один весьма интересный проект платы, поддерживающей большое количество разнообразных E-Ink экранов. Проект довольно быстро заинтересовал, появилось желание несколько переработать плату, внести улучшения, узнать и попробовать что-нибудь новое. Больше всего изменений претерпела система питания: она была разработана практически с нуля. Процесс оказался очень познавательным и увлекательным, а отладка прототипа преподнесла много поучительных и забавных сюрпризов. Это жизненный рассказ о разработке как есть.
Читать дальше →
Total votes 70: ↑70 and ↓0+70
Comments30

Создаем I2C Master Controller на Verilog. Проверим работу на реальном железе

Level of difficultyMedium
Reading time22 min
Views6K
После того, как Я реализовал битовый контроллер I2C Master — уж очень чесались руки опробовать его в реальной задаче. Теперь можно начинать строить уровни абстракции от манипуляции отдельными битами и уже формировать полноценные транзакции, которые приводят к какому-либо действию с подчиненным устройством. Я подумал, что было бы классно сделать такую проверку своего автомата во взаимодействии с простейшей I2C 2K-bit EEPROM.

Идея простая — читаем и записываем данные по нажатию клавиш на одной из отладок с Cyclone IV, которые я рассматривал в одном из своих обзоров.

Если материал вам кажется интересным — добро пожаловать, с удовольствием и в свойственной мне манере расскажу, чего мне удалось добиться, а чего не удалось. 🙂

image


Читать дальше →
Total votes 53: ↑52 and ↓1+59
Comments10

Ускоряем программу для 50-летнего процессора на 180000%

Level of difficultyHard
Reading time36 min
Views46K

В прошлом году я написал программу, вычисляющую 255 цифр числа π на самом первом микропроцессоре от Intel - 4004. В той статье я упоминал рекорд ENIAC'a - 2035 цифр [^1], но побить его не смог. Настало время закрыть гештальт. В этот раз возьмём одного из преемников от Intel - 4040.

Читать далее
Total votes 225: ↑223 and ↓2+285
Comments41

Сборка мусора: как это делается в системном программировании

Level of difficultyMedium
Reading time9 min
Views8.7K
image

Давайте поговорим об одной из наиболее критичных по производительности программ, которой вы пользуетесь ежедневно: о вашей операционной системе. Поскольку при каждом разгоне железа вы получаете дополнительную вычислительную мощность, операционная система никогда за этим не поспевает. Поэтому постоянно доводится читать о том, как разработчики ядра и драйверов выжимают последнее из своего кода.

Кроме того, операционные системы должны быть рассчитаны на массовую конкурентность. Дело не только в том, что наша операционная система отвечает за планирование всех процессов и потоков пользовательского пространства, но и в том, что в ядре хватает собственных потоков, а также обработчиков прерываний, нужных для взаимодействия с железом. Требуется минимизировать время, которое тратится на ожидание, так как, опять же, при любой задержке вы воруете время ваших пользователей.

Объединим две эти цели – и обнаружим, сколько же существует странных и магических методов для неблокирующего совместного использования данных в разных потоках. Давайте поговорим об одном из этих методов – «чтение-копирование-запись» (RCU).
Читать дальше →
Total votes 25: ↑22 and ↓3+32
Comments10

Можно ли доверить компилятору оптимизацию вашего кода?

Level of difficultyHard
Reading time9 min
Views6.3K
image

Существует три уровня понимания того, как работает SIMD (ну, по крайней мере, на данный момент я нахожусь на 3-м уровне):

  1. Компиляторы умны! Они автоматически векторизуют весь код!
  2. Компиляторы тупы, автоматическая векторизация хрупка, ее очень легко нарушить несвязанными изменениями в коде. Всегда лучше вручную написать конкретные инструкции SIMD.
  3. Написать SIMD вручную действительно сложно — для каждой архитектуры процессора придется писать разный код. Кроме того, вы, вероятно, понимаете, что компилятор напишет на ассемблере скалярный код лучше вас. Что заставляет вас думать, что вы превзойдете компилятор в SIMD, где еще больше странных инструкций и запретов? Компиляторы — это инструменты. Они могут надежно векторизовать код, если он написан в форме, поддающейся векторизации.

Недавно я перешел со второго уровня на третий, и я заметил, как модель, используемая компилятором, щелкнула у меня в голове. В этом посте я хочу объяснить общую структуру компиляторов, пригодную для оптимизации статических языков, таких как Rust или C++. После этого я применю эту структуру к автоматической векторизации.
Читать дальше →
Total votes 31: ↑26 and ↓5+31
Comments11

Спортивное программирование: что это, зачем и какие задачи приходится решать

Reading time6 min
Views13K

В соревнованиях по спортивному программированию принимают участие тысячи, если не десятки тысяч разработчиков из разных стран. Проводятся такие соревнования тоже в разных странах, включая Россию. Это не программирование ради программирования, как можно было бы подумать, — соревнования помогают участникам повысить профессиональный уровень, научившись решать сложные задачи из самых разных направлений разработки. Так что такое спортивное программирование и что о нём стоит знать новичку? Об этом сегодня и поговорим. Ну а если вы уже опытный разработчик и принимали участие в соревнованиях, расскажите, где участвовали, как всё прошло и что вы можете посоветовать новичкам.

Читать далее
Total votes 13: ↑12 and ↓1+17
Comments2

Одноплатный компьютер с 3G «за косарь». Что Orange Pi предлагает по цене ящика пива?

Level of difficultyMedium
Reading time9 min
Views21K
image

Каждый год выпускается с десяток новых моделей одноплатных компьютеров. Свежие девайсы представляют как старые и уважаемые фирмы по типу Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi, так и относительные новички на рынке — Repka Pi, или, например, Lctech Pi. Одноплатники работают на достаточно большом парке железа: кто-то использует чипы AllWinner, кто-то Amlogic, кто-то Broadcom, а кто-то… мобильные! Пару лет назад Orange Pi отличились выпуском нескольких одноплатников на базе чипсетов очень бюджетных мобильников 2013-2015 годов — 2G IoT и 3G IoT. На данный момент, выпуск 3G IoT завершен, а компания предлагает купить абсолютно новый одноплатник с 3G, Bluetooth, Wi-Fi, GPS, поддержкой Linux и Android всего за 1.000 рублей (500 само устройство и 500 доставка). На что оно способно и стоит ли его брать — узнаем в статье!
Читать дальше →
Total votes 46: ↑46 and ↓0+46
Comments85

Обзор платы Tang Primer 20K на Gowin GW2A-LV18

Level of difficultyMedium
Reading time8 min
Views11K
После получения большого количества отзывов и комментариев на обзор платы на Cyclone IV из части из них четко прослеживались мысль: “А почему Cyclone IV, это же старый хлам!”. В ответ на это я решил сделать обзор на что-нибудь современное, функциональное и очень недорогое. И такой вариант нашелся — это отладочная плата Tang Primer 20K на ПЛИС от небезызвестной компании Gowin. На неё я и сделаю обзор в этой статье и расскажу про примеры проектов, доступных для этой платы.

Кого заинтересовала тема — добро пожаловать под кат! =)

image
Читать дальше →
Total votes 63: ↑63 and ↓0+63
Comments39

USB на регистрах: составные устройства

Reading time13 min
Views8.4K


Еще более низкий уровень (avr-vusb)
USB на регистрах: STM32L1 / STM32F1
USB на регистрах: bulk endpoint на примере Mass Storage
USB на регистрах: interrupt endpoint на примере HID
USB на регистрах: isochronous endpoint на примере Audio device


Вот мы познакомились со всеми базовыми типами конечных точек, пришло время разработать какое-нибудь полезное устройство. Для примера пусть это будет программатор-отладчик STM-ок, работающий через стандартный UART bootloader.

Читать дальше →
Total votes 31: ↑29 and ↓2+39
Comments8
1
23 ...

Information

Rating
38-th
Location
Зеленоград, Москва и Московская обл., Россия
Date of birth
Registered
Activity