User
История о моем опыте использования операционной системы реального времени (ОСРВ) Zephyr для устройства на базе микроконтроллера STM32F7-Discovery.
В статье:
Ознакомившись с работой JTAG в общих чертах и написав файл BSDL для воображаемой микросхемы в предыдущей статье, можно рассмотреть работу модуля JTAG внутри микросхем более детально. Для этого мы напишем прошивку для микроконтроллера и для ПЛИС (на «Си» и на «SystemVerilog»), которые позволят считывать/устанавливать логические уровни на отдельных выводах микросхемы через данный интерфейс.
Язык Go благодаря своей простоте, возможности компиляции в выполняемый образ и встроенной поддержке многозадачности стал, в некотором смысле, "серебряной пулей" для создания высокопроизводительных инструментов и, совместно с Rust, сформировал современный технологический ландшафт для DevOps. Но в действительности, благодаря поддержке набора инструментов LLVM, стало возможным использовать Go и для встраиваемых систем, например при создании мобильных приложений для Android/iOS (например, проекты android-go или gomobile) или микроконтроллеров. В этой статье мы поговорим о возможностях проекта TinyGo, его преимуществах по сравнению с C++ для Arduino и других микроконтроллеров, рассмотрим несколько примеров по работе с оборудованием (на примере реализации драйвера шины SPI для светодиодной ленты WS2812).
Как вы могли заметить, я давно работаю с процессором STM32 ARM при помощи Mbed. Были времена, когда Mbed был весьма прост, но многое изменилось с тех пор, как он превратился в Mbed OS. К сожалению, это означает, что многие примеры и библиотеки, которые вы могли бы найти, с относительно новой системой работать не будут.
Мне нужен был поворотный энкодер — и я вытянул дешевый экземпляр из одного набора «49 плат для Arduino», какие продаются повсюду. Уверен, это не самый филигранный поворотный шифратор из имеющихся в природе, но для поставленной задачи его должно было хватить. К сожалению, в Mbed OS нет драйвера для такого датчика, а первые несколько сторонних библиотек, которые я нашел, либо работали по принципу опроса, либо не компилировались под последнюю версию Mbed. Разумеется, для чтения поворотного энкодера никакой магии не требуется. Но насколько сложно самостоятельно написать для него код? В самом деле, довольно сложно. Подумал, поделюсь моим кодом и расскажу, как к этому коду пришел.
Цель статьи - рассказать, как получить удобный доступ к битам регистра STM32 без использования битовых операций и пользоваться битами микроконтроллера как обычными переменными. Чтобы не быть голословным, создадим проект UART+DMA с передачей и приёмом данных неизвестной длины, работающую чисто на структурах c битовыми полями, которые привязаны к адресам периферии STM32.
(на картинке изображён С++ среди других функциональных языков)
Классы - это скорее всего первое, что добавил Страуструп в далёких 1980х, ознаменовав рождение С++. Если представить, что мы археологи древних плюсов, то косвенным подтверждением этого факта для нас будет this, который по прежнему в С++ является указателем, а значит, скорее всего, он был добавлен до "изобретения" ссылок!
Но речь не про это, пора окинуть взглядом пройденный с тех пор путь, изменение и языка и парадигм, естественный отбор лучших практик, внезапные "великие открытия" и понять к чему это всё привело язык, который когда то вполне официально назывался С с классами (ныне мем).
В конце(СПОЙЛЕР) мы попытаемся превратить С++ в функциональный язык за несколько простых действий.
Для начала рассмотрим базовое применение классов:
Несколько лет назад сделал себе на Arduino блок мониторинга питания дачного котла от UPS. Как показала практика, связка Arduino MEGA + шилд на SIM900 со стандартными библиотеками работает очень нестабильно. Периодически всё зависает, само перегружается и т.д. Отладить это невозможно, поэтому стал искать другие варианты. В результате решил всё переделать на современных технологиях: взял за основу STM32 Bluepill, приобрел на али модуль SIM800L, но самое главное – весь код решил написать на Rust, купился на обещания его высокой надёжности. Что из этого получилось читайте дальше.
Привет, Хабр! В нашей практике разработчиков электронных устройств и встраиваемых систем мы часто сталкиваемся с необходимостью хранить параметры устройства. Это могут быть, например, такие параметры как яркость дисплея, язык, рабочая частота радиоканала или IP адрес – да что угодно. Единого общепринятого подхода для решения этой задачи нет, и я предлагаю обсудить ниже наиболее очевидные варианты, их достоинства и недостатки, а также предложить реализацию, к которой я пришел в результате работы над несколькими проектами. Поехали!
Звук... Он окружает нас с самого рождения. После зрения он, пожалуй, самое главное, с помощью чего мы воспринимаем наш мир. Но что это? Какова его природа? По каким законам он живёт? Давайте разбираться!
В 2020 году я опубликовал статью про отечественные микросхемы, соответствующие 719 ПП РФ. Напомню, что это одна из мер правительства по поддержки отечественных производителей на регулируемых государством рынках. Например, при закупках в интересах государственных органов России приоритет отдается товарам из реестра продукции выпущенной в России. Что бы продукция попала в данных реестр, она должна соответствовать требованиям, описанным в 719 и 878 ПП РФ. И одним из требований к электронной техники является применение отечественных микросхем из этого же реестра, требования к которым так же описаны в данном постановлении.
В начале 2020 в реестре было всего 22 микросхемы. К концу 21 года в реестре находится уже более 70 записей. Попробуем их рассмотреть поподробней, какие новые микросхемы появились за последний год.
Фанатам ассемблера посвящается.
Всем привет! Решил подключить матрицу светодиодов 8х8 и вывести на неё решение задачи о 8 ферзях. [Описание см. на Википедии]
Процессор
В качестве процессора я выбрал компактный и шустрый процессор attiny85. Программа будет написана на ассемблере. С небольшими настройками программа должна работать на любом другом процессоре AVR: attiny и atmega.
Дисплей
В качестве дисплея используем матрицу светодиодов, которая состоит из 8 вертикальных рядов и 8 горизонтальных строк со светодиодами.
Допустим, ко группе инженеров снизошла задача разработать систему управления чем-нибудь достаточно сложным. Теоретик заточил зубы и приступил к граниту — строит модели объекта и системы управления. Комплексники копают руду компоновки, вопросов климатики, вибрации и спецтребований, кто-то рисует платы/корпуса/кабели, кто-то пишет и тестирует уже определившиеся элементы ПО.
И здесь же, с самого старта, нужен человек, который займется телеметрией: ее формированием, передачей и сохранением. Ибо переоценить важность телеметрии для разработки практически нереально. Когда что-то пойдет не так — а оно пойдет — только телеметрия даст шанс понять, что это, черт возьми, было. Когда все будет так — она станет объективным доказательством успеха. Больше того: иногда, когда внешне все прошло так, она заставит при анализе запуска уронить челюсть и спросить себя и окружающих: «как, черт возьми, всё обошлось?»
А потому исходное положение кодекса, пункт зеро.
Обучающие проекты по созданию простого цифрового радиоприемника на базе микроконтроллера STM32G431KB.
Думаю, что каждый из embeded-разработчиков хотя бы раз в жизни пользовался терминалом для работы с COM-портом ПК - простой программой, позволяющей персональному компьютеру через встроенный интерфейс RS-232 (или USB-переходник) общаться с внешними устройствами, например такими, как GSM-модем или просто обмениваться данными с микроконтроллером в процессе разработки и отладки прошивки.
Таких терминалов на данный момент создано довольно много, как говорится "на любой вкус". Однако, как часто бывает, когда начинаешь более-менее длительно работать в какой-либо программе, начинает постоянно не хватать то одной функции, то другой, то одно кажется сделано неудобно, то другое. Всё время ловишь себя на мысли: "это лучше сделать было бы так, а это - вот эдак" :)
Подобные мысли и определённые требования к функционалу в конечном счёте привели к созданию "своего" терминала, который создавался не один год, наращивая свою функциональность и удобство. Он создавался в процессе разработки прошивок для микроконтроллеров, разбора многих протоколов опроса оборудования и возможно придётся "по душе" многим разработчикам ПО и электроники в целом.
Рано или поздно в руки любителей, начинавших с Ардуино, попадают куда более быстрые устройства. Накинув щупы осциллографа на навесные провода, они обнаруживают, что сигнал, который задумывался, как голубая линия на заглавной картинке на деле выглядит, как жёлтая. В поисках решения проблемы они приходят к весьма многогранной области знаний под названием «Целостность сигналов». И если такие её аспекты, как питание и возвратные токи относительно просты для понимания, то согласование импедансов содержит ряд контринтуитивных положений. В процессе освоения данной темы мне показалось, что материалы по ней разделены на три не слишком хорошо связанных блока:
1) теория с формулами и отсылками к 2 курсу ВУЗа
2) гипертрофированные примеры на симуляторах
3) применение на практике (с эмпирическими суевериями)
Данная статья является попыткой начать с конца. Я возьму работающую схему, выполненную в текстолите. Затем постараюсь ухудшить её характеристики так, чтобы рассогласование линий стало причиной сбоев в работе или хотя бы стало заметно на осциллографе. А затем постараюсь устранить возникшие проблемы.
Скажете, это же все электрические приборы? Бесспорно. Но еще у них есть дисплей. Да, холодильники чаще могут обходиться без дисплея, чем смартфоны, но это неточно. В этом вопросе время на стороне холодильников.
Но это лирическое начало, а рассмотрим мы в статье вопрос создания растровых шрифтов для графических дисплеев.
Всем привет! В процессе работы над гексаподом AIWM я все чаще задумывался о каком-нибудь удобном интерфейсе для общения с ним. В результате тесной работы с Linux через терминал я подумал, а почему бы не использовать такой же интерфейс и в гексаподе? Я был очень удивлен, что по запросу "STM32 terminal" я не нашел готовых реализаций. Ну раз нет готовых, то напишем свою реализацию терминального сервера, которую можно использовать в микроконтроллерах. Сделаем это без использования динамической памяти и прочих опасных радостей.
На Али продается за очень недорого интересная игрушка – осциллограф под названием DSO138. Он снискал уже довольно большую популярность среди любителей электроники, но параметры этого приборчика, увы, позволяют его более-менее полноценно использовать только для отладки очень низкочастотных схем. Собственно, он и не позиционируется как инструмент, а скорее, как DIY-kit для начинающих электронщиков.
Собран этот «игрушечный» осциллограф на микроконтроллере STM32F103, и при достаточно грамотном схемотехническом решении цифровой части, наличии довольно приличного цветного дисплея 320Х240 точек, и не самом поганом аналоговом тракте, все, увы, гробится очень слабыми АЦП на борту 32F103. Заявленная полоса в 200 кГц может быть признана таковой только с очень большой натяжкой. Да, наличие или отсутствие сигнала с такой частотой он покажет, но вот реально посмотреть что-то сверх этого не получиться.
При этом есть у 103-й серии чуть более старший брат – STM32F303, по ножкам совместим практически полностью, но по интересующим нас параметрам существенно лучше, на борту 4 АЦП с частотой преобразования 5 МГц (6 МГц с 10-ти битным разрешением). При таком раскладе, если использовать все 4 АЦП параллельно с 10-ти битным разрешением, можно получить временное разрешение до честных 24 MSPS (миллионов отсчетов в секунду). Стоит микроконтроллер тоже недорого, на том же Али можно легко найти за опять же весьма умеренные деньги. Понятно, что идея поменять микроконтроллер возникла практически сразу после того, как я этот самый DSO138 и попробовал.
О том, что получилось в результате, и написана эта статья.