Схемотехника *
Проектирование электронных схем
AI пати в Siliconовой Долине: мэр, миллиардер, президенты, гении, разработчики процессоров и девушка с яркими волосами
На днях мэр города Кэмпбелл, c русской фамилией Paul Resnikoff, разрезал ленточку при открытии нового офиса стартапа Wave Computing, который вместе с компанией Broadcom разрабатывает 7-нанометровый чип для ускорения вычислений нейросетей. Офис находится в здании исторической фруктово-консервной фабрики конца 19-начала 20 века, когда Кремниевая Долина представляла собой самый большой фруктовый сад в мире. Уже тогда в офисе занимались инновациями, вводили первые в абрикосово-сливовой индустрии электромоторы для конвейеров, за которыми трудились около 200 работников, в основном женщин.
На последующей за разрезанием ленточки парти засветилось много известных в индустрии людей, в частности соратник Кернигана-Ричи и автор самого популярного C компилятора конца 70-х — начала 80-х годов Стивен Джонсон, один из авторов стандарта чисел с плавающей точкой Джероми Кунен, изобретатель концепции локальной шины и разработчик чипсетов первых PC AT Диосдадо Банатао, бывшие разработчики процессоров Sun, DEC, Cyrix, Intel, AMD и Silicon Graphics, чипов Qualcomm, Xilinx и Cypress, индустриальные аналитики, девушка с красными волосами и другие обитатели калифорнийских компаний такого типа.
В конце поста мы поговорим, какие книжки нужно почитать и упражнения поделать, чтобы примкнуть к данному сообществу.
Начнем с Джероми Кунена, инноватора арифметики с плавающей точкой и менеджера Apple времен первого Макинтоша.
Защита микросхем от реверс-инжиниринга и несанкционированного проникновения
“CVAX — когда вы забатите довольно воровать настоящий лучший”.
Надпись, оставленная американскими инженерами для советских коллег в топологии микропроцессора.
Реверс-инжиниринг микросхем — головная боль производителей с самых первых лет существования микроэлектроники. Вся советская электроника в какой-то момент была построена на нем, а сейчас с гораздо большим размахом тем же самым занимаются в Поднебесной, да и не только в ней. На самом деле, реверс-инжиниринг абсолютно легален в США, Евросоюзе и многих других местах, с целью (цитирую американский закон) “teaching, analyzing, or evaluating the concepts or techniques embodied in the mask work or circuitry”.
Самое частое легальное применение реверс-инжиниринга — патентные и лицензионные суды. Промышленный шпионаж тоже распространен, особенно с учетом того, что электрические схемы (особенно аналоговые) часто являются ключевой интеллектуальной собственностью и редко патентуются — как раз для того, чтобы избежать раскрытия IP и участия в патентных судах в качестве обвиняющей стороны. Разумеется, оказавшись в ситуации, когда нужно защитить свою интеллектуальную собственность, не патентуя ее, разработчики и производители стараются придумать способы предотвращения копирования своих разработок.
Другое не менее (а то и более) важное направление защиты микросхем от реверс-инжиниринга — обеспечение безопасности информации, хранимой в памяти. Такой информацией может быть как прошивка ПЛИС (то есть опять-таки интеллектуальная собственность разработчика), так и, например, пин-код от банковской карты или ключ шифрования защищенной флэшки. Чем больше ценной информации мы доверяем окружающему миру, тем важнее защищать эту информацию на всех уровнях работы обрабатывающих ее систем, и хардварный уровень — не исключение.
Неканоничный ламповый усилитель
Как-то, холодным тоскливым вечером, почитывал я статью про высококачественный усилитель класса D c Aliexpress. И пришла мне в голову мысль рассказать про свою DIY-поделку. А вот теперь дошли и руки. Ниже приведен ворклог об изготовлении очередного-сколько-уже-можно лампового (и не только) усилителя. Статья изобилует несерьезностью и петросянством, но все же пару, возможно, полезных схем вы здесь сможете найти.
Предупреждения:
- ОСТОРОЖНО, трафик! Много картинок.
- ОСТОРОЖНО! В представленых схемах используются опасные для жизни напряжения. Воспроизводя приведённые схемы, вы делаете это на свой страх и риск. Автор не несёт ответственности за последствия, наступившие в результате дублирования как всего устройства, так и отдельных его частей.
Истории
Полит-электротехника. Моделирование социально-политических процессов электрическими цепями
Электротехника и политика. Наука развивается однобоко, например электротехника имеет фундаментальную базу и удобные прикладные инструменты моделирования, а политика лишена всего этого. Когда-нибудь человечество создаст полит-технику (вначале полит-физику) и все полит-процессы будут такими же понятными и предсказуемыми как электричество.
Попробуем провести заимствование и посмотреть на политические процессы «глазами» и законами электротехники, а затем применить для моделирования политических процессов известные симуляторы электрических схем. Будущие «Закон Ома / Киргофа для цифровой политической цепи» — будут отличаться от своих прототипов собственной метамоделью, интерпретирующей законы общества в соответствующие законы природы, которые существуют объективно, т.е. независимо от представлений человека о них.
С политикой пока всё иначе: даже древнегреческий этап становления " науки о политике" — не пройден (начальный этап оцифровки политики).
Полит-электротехника — одно из направлений цифровизации политики, когда на помощь имитационному моделированию социально-политических процессов приходит схемотехника, т.е. использование обычных визуальных симуляторов электрических цепей при моделировании социально-политических процессов (событий, кризисов, катастроф).
Подход продемонстрирован на упрощенной модели общества потребления, а в качестве симулятора электронных схем использован falstad.
Как мы провели Зимнюю школу «Цифровые встраиваемые системы» в Красноярске
С 7 по 9 ноября в Институте космических и информационных технологий Сибирского федерального университета прошла I Зимняя школа «Цифровые встраиваемые системы». Участниками школы были студенты и аспиранты СФУ.
Сложная разработка простых устройств
Самодельный плоттер: советы для начинающих, работа с grbl-прошивкой
Во время изучения в университете такого занимательного предмета, как схемотехника, мне пришло в голову сделать в рамках курсового проекта "Двух осевой плоттер на бумаге с головкой из авторучки на базе Arduino". К моменту начала работы я себе весьма смутно представляла разработку электрической части проекта, впрочем, как и механической. Подобного опыта в моей жизни еще не бывало. Именно поэтому я нашла в сети, перебрав множество ресурсов, показавшийся мне наиболее простым и понятным туториал, и решила точно следовать ему. Однако, скоро выяснилось, что все простое на первый взгляд расписано не достаточно подробно для такого "умельца" как я. Поэтому в оставшихся "за кадром" вопросах пришлось импровизировать, не всегда удачно, как оказывалось в последствии. Это была небольшая предыстория. Теперь хотелось бы поделиться своим ценным опытом по ряду ключевых вопросов. Приводить полностью новую инструкцию с моей версией этого устройства не буду, т.к. на просторах интернета итак достаточно более удачных решений.
Содержание
Опыт использования ЖК-дисплеев на основе продукции МЭЛТ
Функциональное тестирование печатной платы
Технологичное проектирование
DFM — это принципы разработки и ведения проекта, которые нацелены на успешное производство готового изделия. Следование этим принципам призвано снизить срок постановки на производство и сроки тестирования готовой продукции, с одновременным повышением качества. DFM начинается задолго до проектирования, на этапе обсуждения технического задания, зависит от величины серии и влияет на стоимость проектирования, изготовления и тестирования. О DFM писали на Хабре, например здесь. Сегодня мы поговорим про функциональное тестирование печатной платы и опишем её подготовку для этой цели. (трафик)
Усилители низкой частоты классов: А, B, AB, D, G, H
Здравствуй, Хабр!
В данной статье мы рассмотрим звуковые усилители классов: А, B, AB, D, G, H
Школа по основам цифровой схемотехники: Новосибирск — Ок, Красноярск — приготовиться
Со 2 по 5 октября в Новосибирске прошла школа по основам цифровой схемотехники, архитектуры и использования Verilog. Формальное название мероприятия: школа для магистрантов и аспирантов, проходившая в Новосибирском государственном техническом университет в рамках XIV Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» АПЭП-2018, проводимой под эгидой IEEE.
Данное мероприятие было в первую очередь ориентировано на тех, кто:
- прочитал книгу Цифровая схемотехника и архитектура компьютера, Д.Харрис, С.Харрис (также известная как H&H или Харрис-и-Харрис);
- хочет применить свои знания на практике, но не понимает, какое оборудование и ПО для этого необходимо и не умеет его использовать;
- является студентом старших курсов или аспирантом и, как предполагается, будет распространять полученные знания (вести в ВУЗе практикумы, лабораторные работы и т.д.).
Анонс: аналогичная школа запланирована с 6 по 9 ноября на базе Института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета (ИКИТ СФУ). Вести школу будут Алина Лесковская — аспирант, инженер-конструктор АО ИСС им.М.Ф.Решетнева, а также ее коллеги: Дмитрий Власов и Борис Дудкин. Контакт для регистрации: leskovskayaav@yandex.ru
Если ваша должность звучит как минимум «Junior FPGA Developer», то с высокой вероятностью вы не узнаете в этом посте ничего для себя нового. Для всех остальных – добро пожаловать под кат.
Мой «Hello World!» на FPGA или очередная версия UART
Наконец-то у меня дошли руки до изучения ПЛИС. А то как-то неправильно получается: драйвера на железо под Linux пишу, микроконтроллеры программирую, схемы читаю (и немного проектирую), надо расти дальше.
Так как мигать светодиодами мне показалось не интересно, то решил сделать простенькую вещь. А именно написать модули приемника и передатчика для UART, объединить их внутри FPGA (заодно понять как использовать IP Core), ну и протестировать это все на реальном железе.
Ближайшие события
Загрузка конфигурации в ПЛИС через USB или разбираем FTDI MPSSE
В жизни каждого плисовода наступает момент, когда требуется написать собственный загрузчик файла конфигурации в ПЛИС. Пришлось мне участвовать в разработке учебного стенда для кафедры одного технического вуза. Стенд предназначен для изучения цифровой обработки сигналов, хотя в рамках этой статьи это не имеет особого значения. А значение имеет то, что в основе стенда стоит ПЛИС (Altera Cyclone IV), на которой по задумке автора стенда студенты собирают всякие схемы ЦОС. Стенд подключается к компьютеру через USB. Требуется выполнить загрузку ПЛИС с компьютера через USB.
Принято решение для подключения к ПК использовать FTDI в ее двухканальной ипостаси — FT2232H. Один канал будет использован для конфигурации ПЛИС, другой может быть использован для высокоскоростного обмена в режиме FIFO.
Проектные нормы в микроэлектронике: где на самом деле 7 нанометров в технологии 7 нм?
Рисунок 1. Транзистор Fairchild FI-100, 1964 год.
Самые первые серийные МОП-транзисторы вышли на рынок в 1964 году и, как могут увидеть из рисунка искушенные читатели, они почти ничем не отличались от более-менее современных — кроме размера (посмотрите на проволоку для масштаба).
Использование аккумулятора от iPhone при разработке носимой электроники
Довольно часто у меня возникает задача разработки портативных устройств с питанием от одной ячейки Li-ion аккумулятора. И, если заказчика обычно это не беспокоит, то у меня, как у опытного инженера, при виде такого ТЗ по спине пробегает дрожь. Это связано с тем, что оценка уровня заряда аккумулятора, а также оставшегося времени работы — это очень непростая задача, хотя на первый взгляд может показаться иначе.
Есть несколько вариантов действия в таком случае, о них поговорим ниже.
К вопросу о пульсациях, интересных людях и индуктивностях
Law 14 (Edison’s Law) ‘Better’ is the enemy of ‘good’
Недавно мой коллега, которого я неоднократно упоминаю в своих постах (как правило, в роли реинкарнации доктора Ватсона, основное предназначение которого заключается в придании большего блеска основному персонажу изложения, вот такие у меня злые шутки, Данил), решил освоить проектирование источников питания (для начала маломощных, а там видно будет). Поскольку дело происходит в 201х годах, транзисторы дешевые и маленькие (даже с драйверами), а индуктивности большие и дорогие (ну не такие большие, как раньше, но все таки не маленькие), выбирается понижающе-повышающая неинвертирующая (мостовая) схема с микроконтроллером в роли управляющего элемента. С этой схемой связан ряд интересных вопросов, на некоторые из которых дан ответ в Ann448 от ST (не на все и не полный, возможно, я о этом еще напишу), но речь сейчас немного о другом.
Пример проектирования цифрового устройства «на пальцах»
Сколько стоит для студента микросхему выпустить?
1. Введение
Всем нам известна проблема курицы и яйца: работодатели не хотят брать на работу выпускников без опыта работы, но где же в таком случае выпускникам получить опыт работы? В микроэлектронике эта проблема стоит особо остро ввиду требуемого огромного количества специфического опыта. Наши ВУЗы с советских времен знамениты широчайшей теоретической подготовкой, которая должна помочь выпускнику в любой сложной ситуации в жизни. Однако, современная индустрия требует практического опыта. Добавим сюда еще отсутствие мотивации, приводящее к тому, что по специальности работает процентов 15% выпускников, и получим жесточайший кадровый голод в отрасли, которая очень требовательна к качеству кадров. А ведь если бы каждый студент мог "поморгать лампочкой" со своего собственного кристалла ситуация могла бы развиваться совсем иначе.
Рисунок 1. КДПВ
Что же мешает таким грандам подготовки кадров отечественной микроэлектроники, как, например, МИФИ и МИЭТ, поступать аналогично своим зарубежным коллегам (например, MIT или UZH), а именно — давать возможность студентами-дипломникам выпускать свои собственные кристаллы? Можно, конечно, предположить, что выпуск собственного кристалла занятие крайне долгое, сложное и дорогое, а потому для института — дорого, а для студента — непосильно. Однако, это не так. Давайте же взглянем на одну из доступных технологий на отечественном рынке микроэлектроники, знакомство с которой позволит студенту стать значительно более привлекательным в плане будущего трудоустройства, а предложение которой для студента — позволит университету значительно поднять свой рейтинг в глазах абитуриентов и работодателей.
Шедевры мирового колонкостроения: эволюция трехполосного стандарта, студийный культ JBL
Речь пойдет об одной из самых популярных линеек студийных мониторов за всю историю электроакустики. Эволюционную преемственность в ней можно проследить с конца 60-х до настоящего времени. Иными словами, пост о мониторах JBL 4310 и разработках, созданных на их основе.
Именно благодаря решениям, реализованным в этих АС, к 1977-му году подавляющее количество звукозаписывающих студий в мире использовало студийные мониторы JBL. Более того по данным опроса Billboard, к концу 70-х общее количество студий, использующих оборудование JBL, превышало общее количество студий с оборудованием всех остальных брендов.
Вклад авторов
MaFrance351 2135.0dlinyj 1714.0Lunathecat 1683.0dmitriyrudnev 1673.0amartology 1314.0OldFashionedEngineer 902.0the_bat 779.0ynoxinul 744.0zatim 544.0MyElectronix 480.0