• Быстрое сравнение double

      Вчера здесь вышла статья о быстром парсинге double, я зашёл во блог к её автору, и нашёл там ещё один интересный трюк. При сравнении чисел с плавающей точкой особое внимание приходится уделять NaN (восемь лет назад я писал про них подробнее); но если сравниваемые числа заведомо не NaN, то сравнить их можно быстрее, чем это делает процессор!

      Положительные double сравнивать очень просто: нормализация гарантирует нам, что из чисел с разной экспонентой больше то, чья экспонента больше, а из чисел с равной экспонентой больше то, чья мантисса больше. Стандарт IEEE 754 заботливо поместил экспоненту в старшие биты, так что положительные double можно сравнивать просто как int64_t.



      С отрицательными числами немного сложнее: они хранятся в прямом коде, тогда как int64_t — в дополнительном. Это значит, что для использования целочисленного сравнения младшие 63 бита double необходимо инвертировать (при этом получится -0. < +0., что не соответствует стандарту, но на практике не представляет проблемы). Явная проверка старшего бита и условный переход уничтожили бы всю выгоду от перехода к целочисленному сравнению; но есть способ проще!

      inline int64_t to_int64(double x) {
      	int64_t a = *(int64_t*)&x;
      	uint64_t mask = (uint64_t)(a >> 63) >> 1;
      	return a ^ mask;
      }
      
      inline bool is_smaller(double x1, double x2) {
      	return to_int64(x1) < to_int64(x2);
      }

      a>>63 заполняет все 64 бита копиями знакового бита, и затем >>1 обнуляет старший бит.
      Читать дальше →
    • Виртуальная память в ARMv7

        Здравствуйте!

        В статье обзорно описана система виртуальной памяти архитектуры ARMv7.

        Заголовок спойлера
        Здесь не рассмотрены тонкости кэширования, DMA, LPAE и подобное. За более подробным описанием можно обратиться к литературе в конце статьи.
        Читать дальше →
        • +32
        • 5.9k
        • 2
      • STM32F3xx + FreeRTOS. Modbus RTU с аппаратным RS485 и CRC без таймеров и семафоров

        Всем привет! Относительно недавно, закончив ВУЗ, я попал в небольшую компанию, которая занималась разработкой электроники. Одна из первых задач с которой я столкнулся — необходимость в реализации Modbus RTU Slave протокола с использованием STM32. С грехом пополам я её тогда написал, однако этот протокол начал встречаться мне из проекта в проект и я решил зарефакторить и оптимизировать либу с использованием FreeRTOS.
        Читать дальше →
      • Операционные усилители: 10 схем на (почти) все случаи жизни

          Всем привет!

          В последнее время я по большей части ушел в цифровую и, отчасти, в силовую электронику и схемы на операционных усилителях использую нечасто. В связи с этим, повинуясь неуклонному закону полураспада памяти, мои знания об операционных усилителях стали постепенно тускнеть, и каждый раз, когда все-таки надо было использовать ту или иную схему с их участием, мне приходилось гуглить ее расчет или искать его в книгах. Это оказалось не очень удобно, поэтому я решил написать своего рода шпаргалку, в которой отразил наиболее часто используемые схемы на операционных усилителях, приведя их расчет, а также результаты моделирования в LTSpice.


          Читать дальше →
        • Gnuplot и с чем его едят

          • Tutorial

          Наверняка многие из вас листая западные научные издания видели красивые и простые графики. Возможно некоторые из вас задумывались в чём же эти учёные мужи визуализируют свою данные. И вот есть шикарный и очень простой инструмент для построения графиков, который есть практически везде: Windows, linux, android, и прочих, уверен даже есть под ДОС. Он надёжен, прост и позволяет представить в виде красивых графиков любые текстовые-табличные данные.
          Читать дальше →
        • Boot Ubuntu via http/ftp server with pxe(diskless boot)

          • Tutorial

          Intro


          PXE is a great solution for booting a diskless computer (or a computer without an OS installed). This method is often used for terminal stations and OS mass installation.


          Stock ubuntu (16.04) in pxe-mode can mount rootfs only from NFS. But this is not a great idea: any difficulties with the network/NFS server and the user gets problems.


          In my opinion, it's best to use other protocols, such as http/ftp. Once booting, you will have an independent system

          Read more →
        • Переключение контекста и простой вытесняющий планировщик для CortexM

          image

          С каждым годом курсовые для моих студентов становятся все объемнее. Например, в этом году одним из заданий была разработка метеостанции, ведь только ленивый не делает метеостанции, а студенты они по определению не ленивые, поэтому должны её сделать. Её можно быстро накидать в Cube или собрать на Ардуино, но задача курсового не в этом. Основная задача — самостоятельно, с нуля разобраться с модулями микроконтроллера, продумать архитектуру ПО и, собственно, закодировать все на С++, начиная от регистров и заканчивая задачами РТОС. Кому интересно, здесь пример отчета по такому курсовому


          Так вот, появилась небольшая проблема, а именно, бесплатный IAR позволяет делать ПО размером не более 30 кБайт. А это уже впритык к размеру курсового в неоптимизированном виде. Анализ кода студентов выявил, что примерно 1/4 часть их приложения занимает FreeRtos — около 6 кБайт, хотя для того, чтобы сделать вытесняющую переключалку и управлялку задачами хватило бы, наверное… да байт 500 причем вместе с 3 задачами (светодиодными моргунчиками).


          Эта статья будет посвящена тому, как можно реализовать Очень Простой Планировщик(он же SST), описанный в статье аж 2006 года и сейчас поддерживаемый Quantum Leaps в продукте Qp framework.


          С помощью этого ядра очень просто реализовать конечный автомат, и оно очень хорошо может использоваться в небольших проектах студентами (и не только), которые могут получить дополнительно 5 кБайт в свое распоряжение.


          Я попробую показать как можно реализовать такой планировщик самому. Чтобы не сильно перегружать статью, рассмотрю переключение контекста на CortexM0 у которого нет аппаратного модуля с плавающей точкой.


          Все кто заинтересовался и хочет понять как можно переключать контекст, добро пожаловать под кат.

          Читать дальше →
        • NRF51822: дружим BLE и RTOS



          Современные тенденции в технике идут по пути все большей интеграции – прогресс позволяет делать процесс разработки электронных устройств все больше похожим на сборку конструктора. Одним из наиболее ярких примеров является огромное количество так называемых «систем на чипе» — SoC, связка из микроконтроллера и периферии практически на любой вкус. Сегодня мы с вами рассмотрим одну из таких систем, чип NRF51822 от Nordic Semiconductor — решение для систем, заточенных под работу с технологией BLE, включенной в стандарт Bluetooth 4.0.

          А поскольку электронные устройства все больше увеличивают уровень интеграции, то почему бы и в программировании не подняться на более высокий уровень абстракции и сделать Bluetooth приложение под управлением операционной системы реального времени – RTOS.
          Нашей целью в рамках этой статьи будет сделать простое встроенное приложение для NRF51822 под управлением RTOS Keil-RTX которое будет опрашивать АЦП раз в секунду и записывать полученные значения в характеристики BLE. Если Вас заинтересовала эта тема — добро пожаловать под кат.
          Читать дальше →
          • +25
          • 7.2k
          • 8
        • Изучаем миниатюрный шаговый двигатель

          Шаговые двигатели нашли широкое применение в современной промышленности и самоделках. Их используют там, где необходимо обеспечить точность позиционирования механических узлов, не прибегая к помощи обратной связи и точным измерениям.

          Сегодня хочу поговорить об особой разновидности шаговых моторов — миниатюрные шаговые двигатели, которые применяются в конструкциях оптических систем. Мы подробно рассмотрим их устройство и способы управления такими крошечными моторчиками.


          Читать дальше →
        • How I fix cups-printing in Buildroot

            image


            Intro


            Like I said earlier in previos articles, Buildroot is a great system for embedded Linux development. But sometimes strange things can happen.


            Once upon a workday, I got the following task: add printing system in firmware (Kraftway terminal Linux next generation). Ok, so I had to add cups + cups filter and to build firmware. I set a postscript-printer and got an error "Filter failed". Trivial tasks turned into serious work.


            In this article, I wrote my own way of solving this problem. It may be useful for other developers and IT-specialist and, also, for a deeper understanding of the Buildroot.


            If you are a Buildroot beginner, I recommend reading my previous articles.


            Update 1 may 2020


            Revisioned versions of this patches applied to master.

            Read more →
          • Процедурная гидрология: динамическая симуляция рек и озёр

            • Translation
            Примечание: полный исходный код проекта выложен на Github [здесь]. В репозитории также содержится подробная информация о том, как читать и использовать код.

            После реализации симуляции гидравлической эрозии на основе частиц я решил, что возможно будет расширить эту концепцию для симуляции других аспектов поверхностной гидрологии.

            Я исследовал уже существующие методики процедурной генерации рек и озёр, но найденные результаты меня не устроили.

            Основной задачей многих методов является создание систем рек (очень красивых) при помощи различных алгоритмов (иногда на основании заранее созданной карты высот или обратной задачи), но им недостаёт сильной реалистичной связи между рельефом и гидрологией.

            Кроме того, на некоторых ресурсах рассматривается обработка модели воды на рельефе в целом и используют симуляцию жидкостей высокой сложности.

            В этой статье я продемонстрирую свою попытку преодоления этих проблем при помощи техники, расширяющей возможности симуляции гидравлической эрозии на основе частиц. Также я объясню, как в целом решаю задачу «воды на рельефе».

            В своём методе я стремлюсь одновременно и к простоте, и к реализму ценой небольшого повышения сложности базовой системы эрозии. Рекомендую прочитать мою предыдущю статью об этой системе [здесь, перевод на Хабре], потому что новая модель строится на её основе.
            Читать дальше →
            • +22
            • 4.8k
            • 4
          • Заметки о разработке МРРТ контроллера

              Приветствую! Ранее я уже рассказывал в статье о своем проекте контроллера заряда для небольшой СЭС с алгоритмом поиска ТММ. Сей проект вялотекущий из-за нехватки времени и порой отcутствия настроения, но все же он развивается. С момента последней статьи я сделал еще 2 ревизии железа, проверил разные схемотехнические решения, например, способы измерения тока и как итог — пришел к финальной версии аппаратной части, о которой сегодня и пойдет рассказ.


              Все исходники на железную часть проекта открыты и доступны на github — тут.


              Фото МРРТ контроллера


              Фото МРРТ контроллера

              Читать дальше →
            • GSM/3G/4G-модемы во встраиваемых системах на примере LTE-модема Quectel EC21 и Yocto Project

              • Tutorial

              image


              Многим устройствам на базе встраиваемых систем необходим интернет. Проводное подключение к интернету для них не всегда возможно, и если устройства находятся в зоне действия сотовой связи, то к интернету можно подключиться с помощью GSM/3G/4G-модемов.


              В этой заметке описан процесс создания дистрибутива ОС Linux для встраиваемой системы при помощи инструментария Yocto Project, позволяющий подключать устройство к интернету через GSM/3G/4G-модем и протокол PPP.

              Читать дальше →
              • +19
              • 6.7k
              • 5
            • ROS2 vs ROS1.Установка ROS2 на Ubuntu 18.04

              • Tutorial
              ROS (Robotic operation system) уверенно занимает лидирующие позиции в стандартах робототехники. Говоря словами известного политика, ею уже пользуются «не только лишь все».
              В данной статье попробуем взглянуть на следующий этап развития ROS — систему ROS2, подходящую для более «рукастых» разработчиков. Сравним обе системы в общих чертах, а заодно установим ROS2 на систему Ubuntu 18.04.

              Читать дальше →
            • Пишем API на Rust с помощью процедурных макросов

              • Tutorial

              Процедурные макросы в Rust — это очень мощный инструмент кодогенерации, позволяющий обходиться без написания тонны шаблонного кода, или выражать какие-то новые концепции, как сделали, к примеру, разработчики крейта async_trait.


              Тем не менее, многие вполне обоснованно побаиваются пользоваться этим инструментом, в основном из-за того, что разбор синтаксического дерева и атрибутов макроса зачастую превращается в "закат солнца вручную", так как задачу приходится решать на очень низком уровне.


              В данной статье я хочу поделиться некоторыми, на мой взгляд, удачными подходами к написанию процедурных макросов, и показать, что на сегодняшний день процедурные макросы можно создавать относительно просто и удобно.

              Читать дальше →
              • +47
              • 7.8k
              • 6