Откройте любой учебный материал по FPGA. С вероятностью девяносто процентов он закончится мигающим светодиодом, бегущей строкой на семисегментнике или, в лучшем случае, генератором VGA-сигнала с цветными полосами. Это нормальные учебные задачи, но у них есть общее свойство, о котором редко говорят вслух: они работают сразу или не работают совсем. Прошили — мигает. Не мигает — перепроверили три строчки кода, нашли опечатку, мигает.

Реальная инженерная работа с ПЛИС устроена иначе. Реальная задача — это когда ваша микросхема должна разговаривать с другой микросхемой по протоколу, у которого есть спецификация на сорок страниц, четыре режима тактирования и подводные камни в каждом втором абзаце даташита. Когда «вроде работает» — это худший из возможных результатов, потому что «вроде» означает «упадёт у заказчика». И когда между «код написан» и «устройство работает» лежат недели верификации и отладки.

Эта статья - следующий шаг в моем обучении и попытка показать полный путь: от фразы "нам нужен SPI-контроллер" до момента, когда логический анализатор показывает красивые пачки импульсов на ножках кристалла. Здесь будут не только архитектурные решения и листинги, но и все ошибки, которые были сделаны по дороге: testbench, который врал, потому что master и slave-модель содержали один и тот же баг; гонка на один такт, из-за которой тест прерываний падал при исправном железе; и финальный детектив — прошивка, в которой SPI-сигналы честно генерировались... на других ножках, потому что файл назначения пинов на диске оказался не тем, который мы правили. Каждая такая история — это методика: симптом, гипотеза, эксперимент, причина, фикс.

Предисловие

Разработчик опубликовал проект 486Tang — процессора 486SX-20 на плате ПЛИС, размер которой не больше кредитной карты.

Статья про то, как из недорогой отладочной платы OMDAZZ c ПЛИС  CycloneIV EP4CE6 получить ретро-компьютер с монитором, клавиатурой и тетрисом, но с современным процессором на базе RSIC-V и компилятором GCC.

Я люблю вызовы - например, написать код в условиях ограниченных ресурсов: медленный процессор, странный набор инструкций, крохи памяти. У меня уже было несколько проектов такого рода - я запускал тяжелую вычислительную задачу на процессорах, которые уже разменяли пол-века: Intel 4004, Intel 4040 и Intel 8008. Очевидно, что на очереди Intel 8080!

В этой статье я опишу детали проекта по созданию системной платы с чипсетом на основе FPGA, на которой будет запущен Intel 8080A-1 на частоте выше 3Мгц. А также расскажу о том, как писать программы для этого процессора на C, и в финале покажу результаты бенчмарков - Dhrystone и CoreMark.

В этой заметке речь больше про принцип — программатор можно сделать так, чтобы на стороне компьютера не требовался дополнительный софт. Будем прямо лить HEX‑файл в последовательный порт. Идея не новая, но не лишне напомнить (в том числе об одном‑двух подводных камнях рассказать).

Собственно программатор — голый Arduino с прошивкой, разбирающей HEX‑файл построчно и реализующий программирование целевого чипа по SPI. Прошивка и инструкции сложены в репозитории на гитхабе: At89s‑prog.

Конкретные чипы (At89s...) здесь скорее для примера. Мы не будем воспевать достоинства 8051-й архитектуры (конечно, они архаичны но у них есть плюсы, благодаря которым они до сих пор сохраняют популярность). У меня в какой‑то момент оказалась их горстка а программатора под рукой не нашлось. Они (те что с индексом S) программируются через SPI, а не стандартным «многоногим» интерфейсом что делает удобным их применение в любительских поделках.

Одной из проблем первых сезонов Школы цифрового синтеза является малое число поддерживаемых плат, на которых можно легко и быстро повторить упражнение.

Чтобы справиться с данной проблемой, группа энтузиастов, под руководством Юрия Панчула, добавила поддержку множества плат и нескольких toolchain’ов от различных производителей FPGA.

В данном туториале, посвященном работе с FPGA от компании Gowin, я расскажу про то, как установить GOWIN EDA, о доступных платах и перефирии к ним и про работу со скриптами сборки примеров.

Краткая инструкция, о том, как запрограммировать чип FPGA Gowin с использованием только свободных программных инструментов и комплекта Sipeed Tang Primer 20K Dock.

В этой части нас ждёт погружение в один из способов организации мультипоточности на базе единственного ядра процессора. Мы научимся принудительно переключать выполнение между полностью зацикленными участками кода, ничего не "знающими" о каком-то другом коде, конкурирующем за процессорное внимание. По ходу повествования будут даны все необходимые пояснения и читателю не придётся обращаться к другим источникам, кроме первой части статьи.

Вторая часть уже здесь.

В первой части мы:

• посмотрим, как работать с памятью и регистрами 8086

• узнаем, как написать простую программу на ассемблере прямо в отладчике

• изучим работу механизма прерываний и сделаем демонстрационный пример

Статья рассчитана на тех, кто имеет начальный опыт программирования, но хочет понять основы низкоуровневого программирования и многозадачности.

Примеры в бинарном виде доступны по ссылке

Привет, Хабр! Я – Дима, в компании отвечаю за закупку компонентов. Долгове время у нас было два поставщика печатных плат. Один из них вышеупомянутый JLCPCB. После того, как он ушел из России, пришла проблема откуда не ждали – второй поставщик начал подводить по срокам и отгружать откровенный брак. 

Встал вопрос о поиске новых производителей. Я пытался найти в сети честные отзывы, но их либо не было, либо были заказные. За год я попробовал работать с 7 производителями. Ниже делюсь своими впечатлениями: плюсы и минусы.

Для удобства в конце привожу сводную таблицу с кратким описанием преимуществ и недостатков производителей.

Введение

Недавно мне в руки противоестественными путями попал интересный представитель RISC-V контроллеров производства НИИЭТ. Упакован он в пластиковый lqfp100 корпус, в котором скрывается ядро на 50 МГц, мегабайт флеш-памяти и 256 кБ оперативки. Разумеется, в наличии и стандартная периферия вроде UART-ов, SPI и USB. А вот из необычного — сигма-дельта АЦП на 16 бит. Ну и всякая неинтересная периферия вроде аппаратных модулей шифрования. Сразу оговорюсь, что тыкаю палочкой я его меньше двух недель, поэтому здесь описаны именно первые впечатления.

Китайская индустрия создания CPU уникальна, причем, не только за счет национального калорита, но огромного многообразия производителей, каждый из которых предлагает уникальные технологические решения. Мы насчитали целых 8 производителей и выделили их уникальные архитектуры, такие как LoongArch LA464 от Loongson, FTC от Feiteng, CN86 от Zhaoxin, а также ряд других других интересных платформ и технологий, о которых вам определенно хотелось бы узнать. В этом путеводителе по китайской полупроводниковой индустрии мы рассказали о всех наиболее интересных и перспективных китайских чипмейкерах, а также об их передовых центральных процессорах.

Часть 1. Введение

Часть 2. Память и UART

Часть 3. Прерывания

Часть 4. Си и таймеры

Часть 5. DMA

Как уже неоднократно говорилось, специфика микроконтроллеров заключается в их скорости реакции на внешние события и большом разнообразии подключаемой периферии, но при этом не слишком большой вычислительной мощности. Чтобы повысить скорость реакции, можно чаще проверять биты статуса, но это существенно усложнит написание программ и замедлит выполнение. А начиная с некоторого количества периферии, вообще наступит физический предел: на опрос всех битов уйдет больше времени, чем допустимо в устройстве. Чтобы это обойти, для проверки битов придумали использовать не программный код, а аппаратный модуль — контроллер прерываний. Его задача заключается в том, чтобы отловить факт возникновения события, удостовериться, что данное событие разработчику интересно и что контроллер в данный момент готов его обрабатывать. После этого выполнение основного кода приостанавливается (прерывается), а управление передается на специальную подпрограмму — обработчик прерывания. Именно этот механизм мы сегодня и рассмотрим.

В продолжении своего предыдущего поста, хочу рассказать о своем переходе на WCH и RISC-V. Поскольку QingKeV4 существует аж в 5-и версиях, то SDK ко всему этому великолепию содержит рудименты и нестыковки. Возможно, кому-то мой опыт сэкономит время и нервы. Начнем с прерываний

Привет, Хабр! Меня зовут Андрей, и я работаю разработчиком программно-аппаратных решений в компании FPLUS, которая занимается выпуском электроники для корпоративного и государственного сектора. По сути моя статья дает старт публикациям в недавно запущенном блоге FPLUS, где я и мои коллеги будем делиться опытом о своей работе и новых проектах, создающихся в партнёрстве с НТЦ «Модуль» и другими игроками на рынке. В этом первом материале я решил поговорить об импортозамещении – явлении, ставшем в последние годы довольно актуальным, — и расскажу о собственных наработках в этом направлении.

Реалии нашего времени требуют активно использовать в производстве опыт, полученный при изучении импортных узлов и деталей – то, что называют обратным проектированием или реверс-инжинирингом. Почему-то эти понятия считаются чем-то модным и суперсовременным, однако такой подход к решению внезапно и остро встающих технических вопросов применяется уже довольно давно. Например, в 60-х годах прошлого века на основе швейцарского оригинала компании Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft советскими специалистами был создан бесчелночный ткацкий станок СТБ, а в самом начале 90-х годов в массовом порядке стихийно импортозамещались детали оборудования, ввезённого из стран, ранее входивших в Совет экономической взаимопомощи (СЭВ).

Но…, от лирики к делу: в этой публикации я поделюсь собственным опытом создания аналога имеющегося у меня образца печатной платы с использованием реверс-инжиниринга. Я покажу на примерах, как разобраться в работе устройства, составить его принципиальную электрическую схему и воспроизвести в материале. Для примера я использую разветвитель питания материнской платы серверного компьютера.

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.