Микроконтроллеры AVR довольно дешевы и широко распространены. Наверно, с них начинает почти любой embedded разработчик. А среди любителей правит балом Arduino, сердцем которого обычно является ATmega328p. Наверняка многие задумывались: как можно заставить их звучать?

Если посмотреть на существующие проекты, то они бывают нескольких типов:

1. Генераторы квадратных импульсов. Генерация с помощью ШИМ или дергать пины в прерываниях. В любом случае, получается очень характерный пищащий звук.
2. Использование внешнего оборудования типа MP3 декодера.
3. Использование ШИМ для вывода 8 битного (иногда 16 битного) звука в формате PCM или ADPCM. Поскольку памяти в микроконтроллерах для этого явно не достаточно, то обычно используют SD карту.
4. Использование ШИМ для генерации звука на основе волновых таблиц, подобных MIDI.

Последний тип для меня был особенно интересен, т.к. почти не требует дополнительного оборудования. Представляю сообществу свой вариант. Для начала небольшое демо:



Заинтересовавшихся прошу под кат.

Предисловие

У меня дома есть пара комплектов хороших советских акустических систем. Но техника эта довольно старая и просто не может включаться с пульта или автоматически, а постоянно подходить к усилителю звука и включать/выключать его просто лень. Это проблему я и решил. Сначала была куплена ардуино и проект был сделан на ней, но качество работы меня не устроило и проект был переделан под STM32F103C8. В итоге у меня получилось устройство, которое имеет 4 аудио-входа, 1 аудио-выход, вход 220В и выход 220В. При наличии хотя бы одного активного аудио-входа на выходе 220В появляется напряжение, тем самым включая усилитель звука, и активный аудио-канал передается на выход.

О чем эта статья

Продолжаем цикл статей о ShIoTiny — визуально программируемом контроллере на базе чипа ESP8266.

В этот статье рассказано о часах реального времени в контроллере ShIoTiny, синхронизации времени и использовании узлов работы с часами.

Сайт проекта ShIoTiny

Предыдущие статьи серии.

ShIoTiny: малая автоматизация, интернет вещей или «за полгода до отпуска»

ShIoTiny: узлы, связи и события или особенности рисования программ

ShIoTiny: вентиляция влажного помещения (проект-пример)

ShIoTiny и окружающий мир: подключение датчиков к бинарным входам, дребезг контактов и другие вопросы

ShIoTiny и окружающий мир: аналоговые датчики или АЦП для самых маленьких

Бинарные прошивки, схема контроллера и документация

Введение

Всем известна польза юнит-тестирования. Прежде всего, написание тестов одновременно с кодом позволяет раньше выявлять ошибки и не тратить впоследствии время на трудоемкую комплексную отладку. В случае embedded-разработки у юнит-тестирования есть особенности, связанные, во-первых, с тем, что код выполняется где-то глубоко в недрах устройства и взаимодействовать с ним довольно сложно, и, во-вторых, код сильно завязан на целевое железо.

Если в проекте есть фрагменты, не зависящие от аппаратуры и при этом реализующие достаточно сложную логику, для них применение модульных тестов даст наибольшую выгоду. Например, это может быть реализация какого-то протокола передачи данных, различные расчеты или управляющий конечный автомат.

Существует три способа запуска юнит-тестов для встраиваемых платформ:

Часть 2 < — Часть 1

Продолжим эксперементировать с микроконтроллером STM32F103C8T6, подключим некоторые датчики/дисплеи с интерфейсом I2C к «голубой таблетке».

Реализована поддержка популярных дисплеев I2C:

• LCD 1602
• SSD1306

Реализована поддержка следующих датчиков:

• BH1750 — датчик освещенности
• BME280 — датчик температуры, давления, влажности
• CCS811 — датчик СО2, ЛОВ ( Летучие Органические Вещества )

Наша программа обрабатывает сетевые пакеты, в частности, заголовки TCP/IP/etc. В них числовые значения — смещения, счетчики, адреса — представлены в сетевом порядке байтов (big-endian); мы же работаем на x86 (little-endian). В стандартных структурах, описывающих заголовки, эти поля представлены простыми целочисленными типами (uint32_t, uint16_t). После нескольких багов из-за того, что порядок байтов забыли преобразовать, мы решили заменить типы полей на классы, запрещающие неявные преобразования и нетипичные операции. Под катом — утилитарный код и конкретные примеры ошибок, которые выявила строгая типизация.

В статье представлены четыре самых распространённых алгоритма обнаружения контуров.

Первые два, а именно алгоритм трассировки квадратов и трассировка окрестностей Мура, просты в реализации, а потому часто применяются для определения контура заданного паттерна. К сожалению, у обоих алгоритмов есть несколько слабых мест, что приводит к невозможности обнаружения контура большого класса паттернов из-за их особого вида смежности.

Данные алгоритмы будут игнорировать все «дырки» в паттерне. Например, если у нас есть паттерн, подобный показанному на Рисунке 1, то обнаруженный алгоритмами контур будет похож на показанный на Рисунке 2 (синими пикселями обозначен контур). В некоторых областях применения это вполне допустимо, но в других областях, например, в распознавании символов, требуется обнаружение внутренних частей паттерна для нахождения всех пробелов, отличающих конкретный символ. (На Рисунке 3 показан «полный» контур паттерна.)



Следовательно, для получения полного контура сначала необходимо использовать алгоритм «поиска дырок», определяющий отверстия в заданном паттерне, а затем применить к каждому отверстию алгоритм обнаружения контуров.

Ещё одна статья-перевод о приватности наших данных. В этот раз речь пойдет о GPS, принципах его работы и нерешенных вопросах безопасности, так что готовьте шапки из фольги и вперед под кат.

USB Type-C

Что такое USB Gen 1, Gen 2 и Gen 2×2? (предыстория от февраля 2019)

Раньше найти USB побыстрее было просто: выбирайте USB 3.0 вместо USB 2.0, и всё. Но теперь вам придётся разобраться в том, чем отличаются USB 3.2 Gen 1, Gen 2 и Gen 2×2 – а также в том, чем отличаются разные типы SuperSpeed.

Раньше маркировка была проще

Давным-давно USB было два основных вида, 2.0 и 3.0. И всё, что вам нужно было о них знать – это то, что 3.0 был быстрее, чем 2.0. Вы могли купить флэшку стандарта USB 2.0, воткнуть её в компьютер с разъёмами USB 3.0, и она подошла бы – просто медленнее, со скоростями 2.0. Ну а если бы вы купили флэшку USB 3.0 и воткнули в разъём 2.0, то также получили бы скорости от 2.0.

Cascadia Code наконец-то здесь! Вы можете установить его непосредственно со страницы выпусков в нашем репозитории на GitHub или автоматически получить его в следующем обновлении Windows Terminal.

Постойте, что за «Cascadia Code»?

Cascadia Code был представлен в мае этого года на мероприятии Microsoft Build. Это новейший моноширинный шрифт, поставляемый Microsoft, который обеспечивает свежий опыт работы с командной строкой и редакторами кода. Cascadia Code был разработан рука об руку с новым приложением Windows Terminal. Этот шрифт рекомендуется использовать с терминальными приложениями и текстовыми редакторами, такими как Visual Studio и Visual Studio Code.

Так случилось, что чуть меньше года назад, моя дочь заболела сахарным диабетом 1 типа (инсулинозависимый). После месяца использования «ручек», мы перешли на помпу Medtronic 640g с поддержкой НМГ. Под катом расскажу, как я делал мониторинг глюкозы, используя данные с помпы. Осторожно, траффик.

Некоторое время назад автор этих строк взялся разрабатывать компактный регистратор одно-полярного аналогового сигнала в пределах 3 вольт с максимально возможной скоростью считывания и минимально возможными затратами и размерами. В список минимально возможных затрат я вписал также и свою головную боль и выбрал хорошо знакомый мне STM32F303. Это, напомню, Cortex-M4 на 72 мегагерца от известной компании, со встроенными 12 разрядными, довольно шустрыми, аналого-цифровыми преобразователями (АЦП или ADC, кому как нравится) и с CAN интерфейсом на борту.

Таких небольших регистраторов требовалось несколько десятков. А наличие у микроконтроллера корпуса о 48-ми ногах вселяло надежду на то, что получится назвать этот считыватель компактным. Интерфейс CAN, с которым у меня уже тогда были хорошие отношения, давал мне возможность объединить весь этот джаз в достаточно удобной манере.

Скорость, с которой, в конце концов, все это заработало, оказалась вполне подходящей, чтобы заявить о работоспособности выбранного подхода. Удалось добиться пол микросекундного шага дискретизации. Головной боли и ассемблера избежать не удалось, но кто об этом сейчас вспоминает?

Однако, некоторый осадок остался. Осталась мысль, что, в отношении быстродействия, выжато было не все.

И вот, совсем недавно появляется серия STM32G4 с тактовой частотой до 170 мегагерц с вариантом в маленьком корпусе, и с почти такими же шустрыми АЦП на борту в количестве пяти штук. Надо было что-то делать.

Post-mortem отладка на Cortex-M

Предыстория:

Участвовал я недавно в разработке нетипичного для меня девайса из класса потребительской электроники. Вроде ничего сложного, коробка, которая должна иногда выходить из спящего режима, отчитываться серверу и засыпать обратно.

Практика быстро показала, что отладчик не слишком помогает при работе с микроконтроллером, который постоянно уходит в режим глубокого сна или вырубает себе питание. В основном, потому что коробка в тестовом режиме стояла без отладчика и без меня рядом и иногда глючила. Примерно раз в несколько суток.

На соплях был прикручен отладочный UART, в который я стал выводить логи. Стало легче, часть проблем решилась. Но потом случился assert и все завертелось.

Затыки неизбежны при разработке любого ПО. В эмбедде свои щедрые пять копеек могут подкинуть еще и аппаратные проблемы, но то отдельная песня. А вот чисто программные засады, когда застреваешь на, вроде бы, пустом месте… Для меня их три вида.

Проще всего, когда не до конца понят мануал, стандарт или, скажем, порядок конфигурирования библиотеки под железо. Здесь ясно: не все ходы исчерпаны, терпение и труд, еще пяток-другой экспериментов и оно оживет. Осциллограф и научный тык в помощь.


Выбор делителя частоты для настройки шины CAN

Хуже, когда проблема — в опечатке или ошибке в логике, которую не видишь в упор, пока по этому месту двадцать раз не пройдешься и глазами, и в пошаговой отладке. Потом осеняет, звонкий удар по лбу, крик «Ну екарный ты ж бабай!», правка. Работает.

И мрачный третий вид: глюк, окопавшийся в чужой библиотеке и вылезающий на стыке с железом. Шекспировские страсти рождает под ровный свет монитора. «Да ведь не может, не мо-жет система так себя вести, потому что не может никогда! Ну правда же! А?!» Не-а. Получите, распишитесь.

В итоге реальность оказывается ширше ширее шире ожидаемого. Пара примеров:

Я обучаю своих студентов работе с микроконтроллером STM32F411RE, на борту которого имеется аж целых 512 кБайт ROM и 128 кБайт ОЗУ
Обычно на этом микроконтроллере в ROM память записывается программа, а в RAM изменяемые данные и очень часто нужно сделать так, чтобы константы лежали в ROM.
В микроконтроллере STM32F411RE, ROM память расположена по адресам с 0x08000000...0x0807FFFF, а RAM с 0x20000000...0x2001FFFF.

И если все настройки линкера правильные, студент рассчитывает, что вот в таком незамысловатом коде его константа лежит в ROM:

class WantToBeInROM
{
private:
  int i;
public:
  WantToBeInROM(int value): i(value) {}
  int Get() const
  {
    return i;
  }
};

const WantToBeInROM myConstInROM(10);

int main()
{  
  std::cout << &myConstInROM << std::endl ;
}

Вы тоже можете пробовать ответить на вопрос: где лежит константа myConstInROM в ROM или в RAM?

Если вы ответили на этот вопрос, что в ROM, поздравляю вас, на самом деле скорее всего вы не правы, константа в общем случае будет лежать в RAM и чтобы разобраться, как правильно и законно расположить ваши константы в ROM — добро пожаловать под кат.

Этот вопрос мне пришлось задать себе лет десять назад или больше. Работа, которую надо было сделать, заключалась в дарении второй жизни диспетчерскому щиту. Это такая штука во всю стену, состоящая из лампочек и выключателей с переключателями. Думаю, не ошибусь, предположив, что щиты стали делать с тех пор, как появились лампочки, поскольку выключатели к тому времени, наверняка, уже были известны. А тяга к прекрасному, вообще, пришла к людям из далекой древности.

Сейчас многие предпочтут щитам дисплейные панели. Но будут ли любители дисплеев в большинстве, зависит от многого, нам неведомого. Но сейчас речь не об этом.

Каждый, кто может в течение пяти минут поддерживать разговор об электропроводке, сразу скажет мне, что щит состоит из плоских панелей, на которых размещены выключатели и лампочки, а также из ящика со множеством проводов. Ведь лампочка без проводов только для того и годится, чтобы ее или тупо разбить или, если подойти творчески и включить воображение, разместить у самого пытливого во рту и довольно быстро узнать, где находится травмпункт.

Здравствуйте.

Описание библиотеки для считывания, декодирования и последующей отправки инфракрасных сигналов от различных бытовых пультов, с помощью микроконтроллера stm32. За основу взята билиотека IRremote для ардуино, и адаптирована под stm32.

Я один из разработчиков операционной системы Embox, и в этой статье я расскажу про то, как у меня получилось запустить OpenCV на плате STM32746G.

Если вбить в поисковик что-то вроде "OpenCV on STM32 board", можно найти довольно много тех, кто интересуется использованием этой библиотеки на платах STM32 или других микроконтроллерах.
Есть несколько видео, которые, судя по названию, должны демонстрировать то, что нужно, но обычно (во всех видео, которые я видел) на плате STM32 производилось только получение картинки с камеры и вывод результата на экран, а сама обработка изображения делалась либо на обычном компьютере, либо на платах помощнее (например, Raspberry Pi).

В предыдущей статье Где хранятся ваши константы на микроконтроллере CortexM (на примере С++ IAR компилятора), был разобран вопрос о том, как расположить константные объекты в ROM. Теперь же я хочу рассказать, как можно использовать порождающий шаблон одиночка для создания объектов в ROM.

_{Рис. И. Кийко}

Всем доброго здравия!

Помните наверное бородатый анекдот, а может быть и правдивую историю про то, как студента спрашивали о способе измерить высоту здания с помощью барометра. Студент привел, по-моему около 20 или 30 способов, при этом не назвав прямого(через разницу давления), которого ожидал преподаватель.

Примерно в том же ключе я хочу продолжить обсуждение использования С++ для микроконтроллеров и рассмотреть способы как можно работать с регистрами используя С++. И хочу заметить, что для достижения безопасного обращения к регистрам простого пути не будет. Попытаюсь показать все плюсы и минусы способов. Если вы знаете еще способы, кидайте их в комментарии. Итак начнем: