Обновить
294
0
Николай @nckma

Программист

Отправить сообщение

Моя Marble Machine, напечатанная на 3D принтере

Время на прочтение4 мин
Просмотры9.8K

Я пытаюсь освоить 3D печать — у меня появился принтер FLSUN-QQ, я установил себе 3D редакторы: Fusion 360, Blender, пробую Компас 3D. Что-то получается, что-то не получается. Эта Marble Machine на видео — один из моих первых успешных проектов. Проект, хоть визуально и не большой, но его реализация потребовала от меня значительных усилий. Пришлось и 3D редакторы осваивать и механику придумывать и вести настройку-отладку этого устройства.

Далее расскажу из каких частей состоит эта машина.

Исследование статистической вероятности значения бита в нонсе bitcoin

Время на прочтение44 мин
Просмотры7K


Считается, что функция sha256( sha256( BlockHeader ) ), которая используется в алгоритме хэширования bitcoin весьма надежна. Надежна настолько, что существует только один единственный способ подобрать голден нонсе для очередного блока в блокчейне — путем перебора в процессе майнинга.

В настоящее время в блокчейне биткоина уже более 530 тысяч блоков. Этого вполне достаточно, чтобы провести статистический анализ и ответить на вопрос: «действительно ли значения битов в ранее найденных нонсе равновероятно?».
Читать дальше →

Вероятностный метод майнинга Bitcoin

Время на прочтение19 мин
Просмотры23K


Думаю немного бреда на вторник не сильно повредит рабочей неделе. У меня хобби, на досуге я пытаюсь придумать, как взломать алгоритм майнинга bitcoin, избежать тупого перебора нонсе и находить решение задачи подбора хэша с минимальным расходом энергии. Сразу скажу результата я, конечно, пока не достиг, но тем не менее, почему бы не изложить в письменном виде идеи, которые рождаются в голове? Куда-то же их нужно девать…

Несмотря на бредовость изложенных ниже идей я думаю эта статья может быть полезна тому, кто изучает

  1. язык C++ и его темплейты
  2. немного цифровой схемотехники
  3. немного теории вероятности и вероятностной арифметики
  4. детально алгоритм хэширования bitcoin
Читать дальше →

О портировании проекта MIPSfpga

Время на прочтение10 мин
Просмотры3.4K


Перенос программного обеспечения с одной компьютерной архитектуры на другую в принципе, с некоторыми оговорками, дело относительно простое. Здесь на помощь приходят такие общеизвестные инструменты, как autoconf / automake/ libtool / gnulib. Собрать программу из исходников на каком нибудь Raspberry/ARM бывает так же просто, как и на ПК с Ubuntu/x86-64.

А вот как заставить проект ПЛИС разработанный для одной платы работать на другой плате? Там и сама ПЛИС может быть другой и на плате совершенно другие компоненты могут стоять. Простой перекомпиляцией проекта не обойтись.

Расскажу о своем опыте портирования проекта MIPSfpga для платы Марсоход3 с ПЛИС MAX10 Intel. Статьи о проекте MIPSfpga неоднократно появлялись на хабре. Они были так интересны, что мне захотелось и самому попробовать этот проект в имеющейся у меня плате. В своей работе я опирался на хабровские статьи


И многие другие…

Итак, что нужно сделать, чтобы портировать проект ПЛИС на другую плату?

Как я blakecoin майнер делал

Время на прочтение11 мин
Просмотры30K


Не знаю кому как, а меня прошедший 2017 год шокировал стремительным взлетом биткоина. Сейчас, конечно, ажиотаж уже ушел, а в 17-м году про криптовалюты говорили и писали все кому не лень.

Я видел, что люди пытаются зарабатывать на криптовалютах. Кто как умеет. Кто-то на все сбережения скупал видеокарты и начинал самостоятельно майнить в гараже. Кто-то вкладывался в облачный майнинг. Кто-то пытается организовать свой пул. Кто-то запустил в производство шоколадные биткоины, а кто-то выпускает минеральную воду:



Я тоже стал изучать, что же такое эти самые биткоины. Когда-то я даже начал свое собственное иследование алгоритма SHA256 и написал статью здесь на хабре "Можно ли вычислять биткоины быстрее, проще или легче?". Мои исследования алгоритмов хеширования до сих пор продолжаются и еще и близко не завершены… Может быть когда нибудь напишу про это отдельную статью. А сейчас пока вот это…
Читать дальше →

Сетевой JTAG программатор для Altera Quartus Prime из Raspberry Pi3

Время на прочтение2 мин
Просмотры11K

Выпущено программное обеспечение, которое позволяет сделать из Raspberry Pi3 сетевой JTAG программатор для САПР Altera Quartus Prime. Это решение позволяет удаленно загружать FPGA Altera/Intel и даже вести удаленную отладку с помощью инструмента SignalTap. Далее расскажу,
как использовать это ПО.
Читать дальше →

FPGA плата к Raspberry Pi

Время на прочтение3 мин
Просмотры24K

Некоторое время назад появилась в моем распоряжении плата Raspberry Pi3. Ее возможности действительно впечатляют: и быстрый четырехядерный процессор, и встроенные аппаратные кодеки/декодики аудио/видео/jpeg, сеть Ethernet/WIFI, USB2, HDMI… Прямо настоящий компьютер. Очень круто, что есть разъем GPIO, который позволяет разным умельцам подключать что-то свое нестандартное и особенное. Существует огромное число различных плат расшрения, которые устанавливаются на этот разъем: дисплеи, светодиодные экраны, адаптеры для двигателей, платы АЦП…

Я хотел бы немного рассказать об FPGA плате Марсоход2RPI, которая, как и другие платы расширения, подключается к разъему GPIO распберри, и добавляет нашему микрокомпьютеру совершенно новые свойства.

Исследование асинхронной схемы в ModelSim

Время на прочтение9 мин
Просмотры8.4K


Прочитал статью FPGA/Асинхронный дешифратор от ajrec.

Я сперва прочитал и ничего не понял, а потом прочитал еще раз и опять ничего не понял. На самом деле я прочитал уже все статьи ajrec про асинхронные схемы и должен констатировать, что мало понимаю, что это вообще такое (хотя считаю, что опыт проектирования в FPGA у меня есть).

В комментариях к статьям автор в основном получает минусы, народ посмеивается и кажется так же не понимает, как и я.

Честно говоря, я всегда с любопытством смотрю на проекты, которые «не такие, как все». Я считаю, что только такие проекты имеют шанс либо глубоко провалиться, либо высоко взлететь. Если делаешь что-то так же, как и сотни других разработчиков, то идешь проторенной дорогой, здесь легко и комфортно. Сделать шаг в сторону и пойти своей тропой могут далеко не все.

Я попробовал разобраться в проекте асинхронного дешифратора и по крайней мере сделать временную симуляцию кода в ModelSim. Далее о том, что из этого получилось.
Читать дальше →

Опыт использования FPGA платы DE10-Standard и DMA PL330

Время на прочтение13 мин
Просмотры20K


Получил в свое распоряжение плату Terasic DE10-Standard. На ней много всего интересного: встроенный JTAG программатор, светодиоды, переключатели, кнопки, разъемы Audio / VGA / USB / Ethernet. Думаю, что нет особой необходимости перечислять все ее возможности, ведь каждый желающий может прочитать спецификацию платы на сайте производителя.

Для меня важно, что на плате стоит FPGA чип Cyclone V SX – 5CSXFC6D6F31C6N. Эта микросхема содержит два процессора ARM Cortex-A9 и 110K логических элементов FPGA. Это уже настоящая SoC HPS: System-On-Chip, Hard Processor System. С такими ресурсами можно пробовать делать довольно сложные проекты. Далее расскажу о своем опыте использования платы.
Читать дальше →

Фазовая модуляция радиосигнала в ПЛИС

Время на прочтение5 мин
Просмотры28K


Так иногда бывает, что занимаешься одной технической проблемой, но, по мере погружения в задачу и во время поиска ее решения, появляются «побочные продукты». Так случилось и в этот раз. Я исследовал различные методы измерения временных интервалов с помощью ПЛИС. В одном из предложенных методов измерений был использован динамический сдвиг фазы тактовой частоты с PLL. Позже пришла идея: используя свойства PLL можно попробовать сделать в ПЛИС простейший радиопередатчик с фазовой модуляцией.

И кое-что получилось!

Можно ли вычислять биткоины быстрее, проще или легче?

Время на прочтение12 мин
Просмотры50K

Все началось с того, что я решил поближе познакомиться с биткоинами. Хотелось понять, как их добывают. Статьи про биткоины и блокчейны последнее время встречаются часто, но таких, чтобы со всеми техническими подробностями, таких не очень много.

Самый простой способ разобраться во всех деталях — изучить открытые исходники. Я взялся изучать Verilog исходники FPGA-майнера. Это не единственный такой проект, есть еще несколько примеров на github, и все они, хоть и разных авторов, похоже работают приблизительно по одной схеме. Вполне возможно, что автор то у них всех изначально был один, просто разные разработчики адаптируют один и тот же код под разные чипы и разные платы… По крайней мере мне так показалось…

Вот и я, поизучав исходники Verilog, адаптировал проект с github к плате Марсоход3 на основе ПЛИС Altera MAX10, 50 тыс. логических элементов. Я смог запустить свой майнер и даже смог запустить процесс вычисления биткоинов, но бросил это дело через пол часа из-за бесперспективности. Слишком медленно по нынешним временам работает мой FPGA майнер. Ну и пусть.

Честно говоря, меня во всем этом проекте заинтересовали не сами биткоины (ну их, эти денежные суррогаты), но скорее математическая сторона алгоритма SHA256. Вот об этом я и хотел бы поговорить. Я провел несколько экспериментов с алгоритмом SHA256, может быть результаты этих экспериментов покажутся вам интересными.
Читать дальше →

Археология программиста

Время на прочтение6 мин
Просмотры25K


В прошедшую субботу решил провести «субботник» и наконец-то навести порядок на полках и в шкафах.

В старых коробках, среди всякого разного оборудования, разных плат, девелопер китов и пачек старых дисков обнаружил несколько интересных экземпляров устройств, просто настоящие артефакты древности. С этими артефактами связана целая история, которую и хотел бы рассказать.

Дело было так. В далеком-далеком году мы получили заказ на разработку прошивки для микросхемы Cypress CY7C63723. Это был такой PS/2-USB микроконтроллер. Задача: написать прошивку к этой микросхеме. Но был один нюанс. Микросхема предназначена для преобразования протокола из PS/2 в USB, а нужно было подключить два устройства PS/2, то есть нужно подключить PS/2 мышь и PS/2 клавиатуру с помощью одной такой микросхемы USB конвертера. Микросхема должна была бы устанавливаться на материнскую плату Jetway (если память не изменяет).

Точнее, дело было даже так: эта задача уже делалась каким-то разработчиком, но у него чего-то не получалось. Нам отдали его исходники и сказали, что нужно срочно починить и переделать, но чтоб работало. Кроме исходных текстов нашего неудачливого предшественника тогда мы получили вот это…
Читать дальше →

Однажды программисты погубят этот мир

Время на прочтение8 мин
Просмотры70K


1. История первая: воспоминание


Когда я был маленьким и ходил еще в младшую школу, со мной приключилась такая история. На перемене я с несколькими друзьями находился в классе, когда с полки сам собой упал цветок. На нашу беду тут же вошла наша учительница и безо всяких разбирательств обвинила нас в хулиганстве. Красной ручкой были сделаны записи о плохом поведении в дневник, вызваны родители. Это было так обидно и не понятно, что навсегда врезалось мне в память. С тех пор я часто размышлял, что же заставило цветок упасть?

А ведь самое логичное объяснение — он сам упал. Просто он рос, выбрасывал новые побеги, развивал и наращивал массу. Тянулся к солнцу. Однажды проекция центра тяжести цветка вышла за пределы опоры и он опрокинулся.

Не знаю, зачем я это все пишу. Возможно меланхолия пришла вместе с осенью и желтыми листьями. Иногда мне кажется, что наука программирования так стремительно развивается, так идет вперед семимильными шагами, так быстро создает новые технологии, что однажды человек не сможет все это обуздать.
Читать дальше →

Различные опыты с приемом и передачей радиосигналов в ПЛИС

Время на прочтение3 мин
Просмотры19K

Поскольку сегодня, 7-го мая, мы отмечаем День Радио, то позвольте представить вашему вниманию серию проектов для FPGA плат, которые были выполнены мной в разное время, но так или иначе связаны с радио. На этом видео выше есть демонстрация маленького чуда — сеанс радиосвязи на столе. Две одинаковые платы с ПЛИС служат одна передатчиком, а другая радиоприемником.
Далее расскажу, как я это сделал.
Читать дальше →

Игра «Жизнь» в FPGA

Время на прочтение6 мин
Просмотры14K


Игру жизнь — клеточный автомат уже кажется писали на всех возможных языках программирования.

Меня же интересует технология ПЛИС — и поэтому когда-то я сделал реализацию life для ПЛИС Альтера Cyclone III. Правда поместилось в чип тогда очень мало: всего 32x16 клеток. На таком маленьком поле довольно трудно испытать сложные фигуры.

Сейчас у меня в руках другая плата: тут уже стоит Altera MAX10 с 50-ю тысячами логических элементов. Было интересно, смогу ли я расширить поле хотя бы в 4 раза? В общем задумал сделать хотя бы 64x32.

Результат представлен на этом видео, я называю эту картину: «ружье Госпера убивает самоё себя».

Ниже подробности реализации.
Читать дальше →

Сумбурные размышления о будущем технологии FPGA

Время на прочтение4 мин
Просмотры24K
image

Работая над очередным игровым (обучающим) проектом ПЛИС для платы Марсоход2 я столкнулся с тем, что мне явно не хватает места в кристалле. Кажется и проект не очень сложный, но моя реализация такова, что требует много логики. В принципе, это ерунда, дело-то житейское. Ну, если очень будет нужно, то можно выбрать ПЛИС с большей емкостью. Собственно мой проект — это игра «Жизнь», но реализованная в ПЛИС на языке Verilog HDL.

Про логику игры, рассказывать не буду, про нее и так написано уже достаточно.

Идея проекта вот такая: каждая клетка в игровом поле представляет собой самостоятельный вычислитель. В каждом вычислителе есть своя логическая функция и свой регистр, который хранит текущее состояние клетки (живая/не живая). Все пространство для жизни клеток — это двумерный массив вычислителей, вычислители образуют целую сеть. Все вычислители работают синхронно, так как на все регистры подается единая тактовая частота. Рисунок вверху должен прояснить схему проекта.

Так вот. На моей плате стоит ПЛИС Cyclone III EP3C10E144C8 компании Альтера. 10тыс логических элементов. Сперва я думал, что смогу сделать двумерный массив клеток 128x64=8192 клетки. Не помещается. 64x64=4096 — то же не помещается в кристалл. Как же так. Я сумел вместить в ПЛИС только 32x16=512 клеток. Пичалька…

Размышления приводят меня к мысли, что возможно, в будущем, технология ПЛИС перерастет в нечто большее, чем программируемая логика. Вот об этом своем видении я хотел бы рассказать. Искушенному читателю сразу скажу, что многое далее написанное есть просто плод воображения и может быть даже бред.
Однако…
Читать дальше →

Зачем язык Verilog программисту микроконтроллеров

Время на прочтение7 мин
Просмотры68K
image

Несколько раз начинал писать эту статью и бросал. Бросал потому, что тема, как мне кажется, несколько спорная. Изобретенный мною велосипед может кому-то показаться смешным и нелепым и вообще не совсем корректным. Тем не менее…

Вообще, мне кажется, что в области разработки электронных устройств существует как бы несколько мало пересекающихся миров. Например, существует разработка устройств на базе микроконтроллеров и параллельно существует разработка устройств на базе ПЛИС. Принципы работы этим микросхем принципиально отличаются и точно так же отличаются принципы и методы разработки, используемые языки программирования и отладки. Конечно, выбор элементной базы сильно зависит от поставленной задачи. Однако и так понятно, что эти миры, мир микроконтроллеров и мир ПЛИСов почти не пересекаются. Может быть на стыке технологий что-то есть?
Читать дальше →

Сбор показаний датчиков и их отображение

Время на прочтение7 мин
Просмотры85K


Людям нравятся красивые презентации. Красивые картинки, немного текста, меняющиеся слайды. Красивая картинка позволяет быстро передать информацию человеку, сообщить самое важное. Мы все это знаем. Я вот думаю, как «скрестить ежа и ужа»?

Как наглядно на мониторе компьютера представить процессы, происходящие внутри микроконтроллера или ПЛИС? Или как показать, что происходит внутри всей системы автоматики, реализованной на микроконтроллере или ПЛИС?

Вообще-то правильный ответ я знаю – нужно использовать SCADA системы.
SCADA – это supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных. Но мы не ищем легких путей, мы хотим немножко изобрести своего велосипеда.

Хочу поделиться своим простым методом отображения данных, получаемых от датчиков и сенсоров из платы управления.
Читать дальше →

Простой радиопередатчик FM диапазона на основе ПЛИС

Время на прочтение1 мин
Просмотры29K
7 мая — День Радио!
Надеюсь эта заметка будет как раз кстати.

Совсем недавно на хабре была статья про проект на базе платы Raspberry Pi — к ней подключался просто кусок провода и… это все. Программа, работающая на Raspberry Pi умудрялась вести вещание в FM диапазоне просто через этот кусок провода.

Вот ссылка на ту статью на хабре.

Теперь уже похожий проект появился и для ПЛИС Altera Cyclone III. Опять короткий кусок провода подключен прямо к выходу микросхемы, в данном случае микросхемы ПЛИС.

Аудио файл в формате WAV 22050Гц, 8 бит, МОНО просто передается в плату через последовательный порт. Плата принимает байты и ведет вещание этого потока в FM диапазоне на частоте 90МГц.



Демонстрационное видео трансляции есть на youtube, правда музыка несколько усыпляющая.

Видно, что мелодия принимается не только бытовым радиоприемником рядом с платой, но и в автомобиле во дворе, примерно в пятнадцати метрах.
Читать дальше →

Исследование процессора и его функциональная симуляция

Время на прочтение6 мин
Просмотры53K


Наверное каждый программист ASM / C / C++ когда-то задумывался о написании своей собственной операционной системы.

И наверное каждый разработчик Verilog / VHDL для ПЛИС когда нибудь задумывался о создании своего процессора.

Собственно реализовать более-менее традиционный процессор на сегодняшний день кажется не очень и большая проблема. Принципы работы процессоров описаны во многих книгах и статьях. Кроме того, существует много процессоров с открытой архитектурой вроде openRISC или openSPARC и многие другие. Их вполне можно рассмотреть перед тем как изобретать свой велосипед.

Я решил поизучать ARM совместимый процессор AMBER. Его исходники есть на http://opencores.org.
Читать дальше →

Информация

В рейтинге
Не участвует
Дата рождения
Зарегистрирован
Активность