Эта статья посвящена увлекательному приключенческому квесту, который мне пришлось пройти в процессе создания обновленного внешнего датчика для метеостанции, описанной вот в этой статье полтора года назад. По опыту эксплуатации предыдущей версии очень хотелось создать датчик с контрольным дисплеем, чтобы можно было без проблем периодически проверять (и поверять) наиболее капризный компонент станции — датчик скорости ветра. Приключения начались тогда, когда я стал подбирать для этой цели дисплей и по ряду причин, о которых далее, остановился на продукции родного МЭЛТ. Но прежде чем я перейду к описанию приемов нетрадиционного секса способов справиться с выбранными мной произведениями этой фирмы, стоит кратко остановиться на главной причине всей этой грандиозной модернизации, которую я затеял.

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)

Здравствуй, Хабр!

В данной статье мы рассмотрим звуковые усилители классов: А, B, AB, D, G, H

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.

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.

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.

Современные микроэлектронные технологии — как «Десять негритят». Стоимость разработки и оборудования так велика, что с каждым новым шагом вперёд кто-то отваливается. После новости об отказе GlobalFoundries от разработки 7 нм их осталось трое: TSMC, Intel и Samsung. А что такое, собственно “проектные нормы” и где там тот самый заветный размер 7 нм? И есть ли он там вообще?


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).

Приветствую, читатель.

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.

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.

Привет, Хабр! Это начало небольшого цикла из двух статей с пошаговым проектированием цифрового устройства с уклоном на практику. Минимум «воды» и максимум практики!

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.

Акустические системы, о которых пойдет речь, известны тем, что установили новый отраслевой стандарт в звукозаписи, а несколько позже и в домашнем аудио. Эта разработка JBL стала значимой частью истории не только этой компании, но также мировой звукозаписывающей индустрии, акустического дизайна студий и в какой-то степени истории музыки.


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.

Не влезай. Убьет! (с)

Постараюсь объяснить работу с диодами, светодиодами, а также стабилитронами на пальцах. Опытные электронщики могут пропустить статью, поскольку ничего нового для себя не обнаружат. Не буду вдаваться в теорию электронно-дырочной проводимости pn-перехода. Я считаю, что такой подход обучения только запутает начинающих. Это голая теория, почти не имеющая отношения к практике. Впрочем, интересующимся теорией предлагаю эту статью. Всем желающим добро пожаловать под кат.

Любой цикл статей, посвященный аудиогаджетам спецслужб и написанный в России, был бы неполным без рассказа о т.н. диктофоне Штирлица. Это устройство было знакомо практически всем гражданам СССР с 1973-го года по кадрам из “Семнадцати мгновений весны” и прочно ассоциировалось со шпионским гаджетом.



Что интересно, «Электрон-52Д”, который снимался в сериале как легендарный девайс Штирлица, был фактической копией карманного диктофона фирмы „Tinico“. Для 60-х годов, когда создавался этот гаджет, его размеры считались крайне миниатюрными. Можно говорить, что „Электрон-52Д” стал первым отечественным серийным магнитофоном компактных размеров, который был выпущен серийно и продавался свободно.

В этом материале история создания “Электрон-52Д”, его появление в самом известном советском шпионском сериале, а также несколько слов о смелом эксперименте одного увлеченного коллекционера и радиолюбителя по доказательному историческому моделированию.

По многочисленным просьбам, я заново открываю цикл “легендарные усилители”, чтобы продолжить рассказ о самых внушительных разработках в области усилительной техники, появившихся за последние семьдесят лет.



Некоторые из моих читателей справедливо отметили, что, несмотря на мой скепсис в отношении т.н. “лампового звука”, в этом цикле я уделил пренебрежительно мало внимания полупроводниковым разработкам. Этот пост исправит такую вопиющую несправедливость.

Да простят меня любители “теплой ламповости”, но на самом деле полупроводниковых УМЗЧ, признанных схемотехническими шедеврами, инженерами, меломанами и аудиофилами, значительно больше, чем ламповых.

Размеры транзисторов в современных микросхемах неумолимо уменьшаются — несмотря на то, что о смерти закона Мура говорят уже несколько лет, а физический предел миниатюризации уже близок (точнее, в некоторых местах его уже успешно обошли). Тем не менее, это уменьшение не приходит даром, а аппетиты пользователей растут быстрее, чем возможности разработчиков микросхем. Поэтому, кроме миниатюризации транзисторов, для создания современных микроэлектронных продуктов используются и другие, зачастую не менее продвинутые технологии.

В предыдущей статье мы достаточно кратко рассмотрели организацию и процессинг IoT данных с помощью проекта Apache NiFi. Этой статьей мы открываем серию, в которой детально расскажем о каждом этапе, начиная от самих устройств и заканчивая DataLake платформой аналитикой, машинным обучением, предсказанием аномалий и т.д.

Сейчас же начнем с самого первого уровня, непосредственно “вещей”, букве T из аббревиатуры IoT. С самого устройства, организации канала связи и использования протокола MQTT. Тренду IoT уже несколько лет, но по большей части представление о нем, как о лампочке и розетке, включающейся с телефона. Но на производстве, добыче, и в различных других индустриях десятками лет используются самые разнообразные сенсоры, значения с которых собираются в производственные SCADA. Всего-то подключить поток данных к интернету, и мы получаем тот самый IoT, точнее IIoT — индустриальный интернет вещей.

В этом посте пойдет речь об акустической системе, созданной в недрах ленинградского ВНИИРПА в конце 80-х и выпускавшейся небольшими сериями на заводе “Ферроприбор”. Судьба этой советской разработки, несмотря на её знаковость и революционность для отечественной электроакустики, сложилась не лучшим образом. На серийный выпуск питерских колонок наложила отпечаток эпоха, в которую они пошли в серию, а именно — 1991-й год. Как я не устану повторять, история не признаёт сослагательное наклонение, но, вероятно, если бы не крах советской системы, то эта акустика превзошла бы по популярности различные S-90 и Кливеры.



Моё внимание эта разработка привлекла по нескольким причинам: качественная переработка американского прототипа (кроме концепции ничего не скопировано), применение излучателя хейла с широким частотным диапазоном в качестве СЧ-ВЧ звена, использование “закрытого ящика” с пассивным излучателем для реализации НЧ-секции, впечатляющие характеристики.

В каждой статье на Хабре, посвященной отечественным микропроцессорам, так или иначе поднимается вопрос лицензионных IP-блоков и того, насколько их наличие и отсутствие уменьшает ценность, отечественность или безопасность разработки. При этом очень многие комментаторы не слишком хорошо понимают предмет обсуждения, поэтому давайте попробуем разобраться, как же именно работает лицензирование в микроэлектронной индустрии, чем хороши и чем плохи лицензированные блоки, и в чем состоит процесс разработки микросхемы, если большая часть блоков в ней куплена.

В данной публикации я поделюсь опытом о создании IoT устройства с ноля: от появления идеи и воплощении ее в «железе» до создания микропрограммы для контроллера и web-интерфейса для управления созданным устройством через сеть интернет.

До создания этого устройства я:

• Почти не разбирался схемотехнике. Только на уровне принципов работы
  резистора/транзистора… Я не имел никакого опыта в создании сколь-нибудь сложных схем.
• Никогда не проектировал печатных плат.
• Никогда не паял SMD компонент. Уровень владения паяльником был на уровне припаивания проводов и какого-нибудь реле.
• Никогда не писал таких сложных программ для микроконтроллера. Весь опыт был на уровне «зажги светодиод в Arduino», а контроллер ESP8266 я встретил впервые.
• Совсем немного писал на C++ для «большого брата», но это было более десятка лет назад и все давно забылось.

Конечно, опыт работы программистом (главным образом это Microsoft .NET) и системное мышление помогли мне разобраться в теме. Думаю, сможет и читатель этой публикации. Полезных ссылок и статей в интернете море. Самые, на мой взгляд интересные, и помогающие разобраться в теме, я привожу по ходу статьи.