Программирование микроконтроллеров *

Modbus — это открытый и очень распространённый протокол обмена данными в промышленной автоматизации. Он работает по модели master–slave: мастер (например, PC-приложение) запрашивает данные у ведомого устройства (ПЛК), получая или записывая значения регистров.

На практике Modbus кажется простым — всего лишь массив 16-битных регистров. Но как только возникает задача читать типизированные переменные, поддерживать несколько проектов в одном ПЛК, минимизировать количество запросов и безопасно работать с соединением, всё быстро усложняется.

В этой статье я описываю реальный подход, который использовал для чтения и записи переменных из ПЛК и отображения их в приложении на C#.

Задачи в нашей небольшой команде разделены строго: Лев отвечает за аппаратную часть, схемотехнику и проект в целом, а Марк — за инженерию данных, разметку виброакустических датасетов и алгоритмы каскадной фильтрации.

В этой статье мы хотим поделиться набитыми шишками при проектировании прототипа: почему стримить аудио работающего двигателя фуры в облако — это экономическая утопия, как организовать непрерывный сбор данных без блокировки процессорного ядра и почему перенос цифровой обработки сигналов (DSP) на борт микроконтроллера стал для нас единственным выходом.

В этом тексте я покажу, что можно сделать, если у вас закончились все аппаратные таймеры в микроконтроллере.

В ARM Cortex-M процессорах помимо SysTick есть еще один 32 битный таймер по имени DWT. Этот таймер увеличивается на 1 каждый тик ядра.

Как же воспользоваться этим ядерным таймером?

4 дня логов из Telegram, 29 погодных параметров, куча ложных корреляций — и одна формула в конце. Как я с помощью Claude Opus разобрался, почему котёл работает неэффективно, и что с этим делать.

Приходит Петька к Василь Иванычу.

- Василь Иваныч, беда ! Начальник из Москвы приехал, аппарат в дивизии требует сократить !

- Ты вот что Петька. Главное змеевик спрячь. Аппарат мы с тобой потом из любой кастрюли сделаем.

От меня никакое начальство сократить аппарат не требует. Стоит себе булькает. Меня радует, и друзей когда в гости приходят. А вот немного его автоматизировать, и усовершенствовать, чтобы чуть облегчить себе жизнь, а так же чисто науки ради, что-то вдруг захотелось... Да и праздник скоро, 19-е марта. День самогонщика России https://rdshop.ru/articles/povod/3/19 . Интересно ? И праздник, и самогон, и автоматизация ? Тогда милости прошу под кат. Думаю полезным будет не только собратьям по зелёному змию !

В умных часах Xiaomi используется весьма необычный процессор BES2500BP, о котором почти нет публичной документации. Однако разбор OTA-прошивки неожиданно показал знакомую архитектуру — внутри скрывается ядро STM32U5 с FreeRTOS. Это позволило провести полноценный реверс системы, разобраться в механизме загрузчика и диагностировать критическую проблему.

В статье показаны техники, как удалось отследить падение в HardFault, понять логику загрузчика и разработать собственный механизм Recovery

Если вам интересен reverse engineering прошивок, архитектура SoC, внутренняя структура смарт-часов и практические методы восстановления устройств, прошу под кат

Добрый день, в контексте моего хобби по схемотехнике и программированию микроконтроллеров появилась идея реализовать устройство для дистанционного запуска предпускового котла Webasto, в моем случае это "Webasto Thermo Top Evo 5". Вероятно предложенный материал подойдет и для реализации устройств управления для схожих отопителей данной марки работающих по протоколу W-bus.

В этом тексте я бы хотел перечислить способы повышения надежности для встраиваемого ПО. Cуществует много приемов, которые помогают повысить надежность встраиваемого ПО.

Как прошивка может противостоять всяческим флуктуациям во время своей работы и обезопасить себя от зависания или повреждения исходных данных?

Как только я узнал, что книга Making Embedded Systems 2nd Edition (русская версия: «Создание встраиваемых систем. Паттерны проектирования отличных программ. 2-е издание») доступна для предзаказа, я не раздумывая отправился на Amazon и раскошелился за неё.

Некоторое время я занимался самообучением в различных областях, связанных с электроникой и разработкой встраиваемых систем, но в совершенно произвольном и никак не организованном ритме.

Рассчитывал, что эта книга даст мне хороший каркас, на базе которого можно будет формализовать мой рост и обучение.

Я сразу примерно представлял, о чём будет книга, и полагал, что сначала научусь с её помощью настраивать среду разработки для различных микроконтроллеров класса STM32, а потом, отталкиваясь от материала книги, смогу перейти в любую область разработки, которая к тому времени будет меня больше всего интересовать.

Просмотрев на сайте O'Reilly предметный указатель и выложенные для просмотра главы, я обнаружил, что такой «конфигурационной» главы в книге нет. Также в предисловии прямо рекомендовалось не прыгать по книге от главы к главе, а проработать её всю по порядку.

В 1970 году 512 бит памяти были инженерным компромиссом, а ожидание «своего» бита — нормальной частью работы системы. В этой статье — разбор микросхемы Intel 1405 с фотографиями кристалла, вскрытого вручную, и подробным анализом того, как устроен регистр сдвига на уровне транзисторов и поликремниевых дорожек. Заодно посмотрим, почему такая память оказывалась дешевле статического ОЗУ, как она применялась в Datapoint 2200 и зачем для неё понадобился отдельный мощный драйвер тактовых сигналов. Это взгляд внутрь эпохи, когда архитектурные решения буквально были видны под микроскопом.

«Простота — требование, необходимое для обеспечения надёжности», — Эдсгер Дейкстра

Невидимая структура данных

В каждой программе используется стек — стек вызовов. Каждый вызов функции записывает в стек кадр, каждый возврат извлекает его. Он настолько фундаментален, что мы редко о нём задумываемся.

Но когда нам нужен собственный стек или очередь, крайне важно правильно выбрать реализацию.

Однажды я отлаживал вылет прошивки во встраиваемой системе RISC-V. У системы был планировщик задач, использующий очередь для управления ожидающими задачами. При большой нагрузке система вылетала с переполнением стека.

Переполнение стека? Очередь должна была находиться в куче, а не в стеке.

Проблема заключалась не в самой очереди, а в том, как она была реализована. Для очереди использовался связанный список, и каждый вызов malloc() выполнял распределение из пула памяти, делившего пространство со стеком. Под нагрузкой очередь разрасталась, пул фрагментировался и рано или поздно стеку не оставалось места для роста.

Как же мы устранили проблему? Заменили очередь на основе связанного списка кольцевым буфером — очередью на основе массива фиксированного размера, получив при этом отсутствие динамического распределения, предсказуемое использование памяти и десятикратный рост скорости.

В этом тексте я попробовал выполнить обзор преобразователя с USB на CAN.

В этот раз у меня на столе особый экземпляр: переходник с USB на CAN от фирмы Marathon. Полное название CAN-bus-USB Версии 4.0. Он же ГКМН.468351.017-03.

В данной статье кратко рассмотрены видеоконтроллеры для следующих ретро-компьютеров: ZX Spectrum, Вектор 06Ц, Commodore 64, Commodore PET, Микроша, Радио-86РК, БК-0010, Агат (модели 7 и 9) и Апогей БК-01Ц.

Поскольку мой будущий самодельный компьютер их косвенно поддерживает, необходимо собрать информацию в одном месте.

«Что есть "реальность"? И как определить её? Весь набор ощущений: зрительных, осязательных, обонятельных — это сигналы рецепторов, электрические импульсы, воспринятые мозгом.» — Морфеус, фильм «Матрица»

Если процессор — это мозг компьютера, то может ли он быть ещё и частью некой виртуальной реальности? Симулированная память, программно-определяемая периферия, искусственно сгенерированные прерывания...

Моим первым компьютером был 286 с 1 МБ ОЗУ и жёстким диском на 50 МБ (если я правильно помню). Поэтому я решил взять процессор 286 и попробовать симулировать остальную часть компьютера вокруг него. Или хотя бы сделать так, чтобы он мог запускаться и выполнять какой-то простой ассемблерный код.

Два года назад я купил два процессора Harris 80C286-12. Мои воспоминания довольно туманны, но кажется, буква C в их маркировке важна, потому что она означает меньшую чувствительность к точности таймера (12 в конце означает, что процессор предпочитает работать на 12 МГц), и что на нём даже допустимо пошаговое выполнение.

Поначалу я не добился особых успехов, и мой проект перекочевал в ящик, но в этом году я снова к нему вернулся и решил разобраться, что же пошло не так.

Много лет назад, в один прекрасный день, начитавшись про микроконтроллеры, я решил попробовать заняться этими устройствами. Ведь это удобно, одна микросхема может заменить сложную цифровую схему. Сделать печатку и спаять схему — это не проблема. А вот для программирования микроконтроллеров необходим программатор.

В этом тексте я написал про своеобразный фильтр нижних частот.

Это гистерезисный фильтр на триггерах Шмитта.

Тема автономных датчиков, не требующих замены или ручной зарядки элементов питания т.е. обслуживания довольно интересна. Здесь уже публиковались ряд статей на эту тему, что в какой-то мере поспособствовало началу моих экспериментов в этом направлении. Что в итоге у меня получилось, читайте в этой статье…

Двое реверс-инженеров пробуют разобраться, почему в старой стиральной машине Miele перестал работать отжим. Устранить неполадку им так и не удается — зато они умудряются отреверсить закрытый диагностический протокол и вытащить прошивку управляющей платы. А затем — написать утилиту, которая делает то же, что и проприетарный сервисный софт Miele, только без лицензий и посредников.

Детали этого эксперимента мы подробно разобрали в прошлой статье. Здесь история могла бы закончиться — но одной стиралки исследователям оказалось мало. 

Дальше они вскрыли посудомойку BSH, подключились к шине обмена данными D-Bus и нашли механизм доступа к памяти, позволяющий выгружать прошивку с любых устройств BSH через эту шину. А к финалу исследования и вовсе ударились в откровенный инженерный троллинг, научив облачное приложение BSH управлять техникой бренда-конкурента.

Продолжаем разбор доклада Hacking Washing Machines с конференции 39C3 и смотрим, как попытка разобраться в логике одной капризной стиралки превращается в операцию по стыковке двух закрытых экосистем бытовой техники.

Есть утилита для автоматического выравнивания отступов в исходных кодах. Называется astyle.exe.

В этом тексте я покажу, как работать с утилитой Astyle.

Конкурс лучших статей Хабра «Технотекст-8» в разгаре. Подать заявку можно до 17 апреля 2026 года включительно. 

Уже третий год YADRO выступает хранителем номинации «Железо: проектирование и технологии производства». Сегодня расскажем, какие статьи ждем и что за призы подготовили для победителей (спойлер: на этот раз за 1 и 2 место вручим комплект из 3D-принтера, платы, цифрового осциллографа и не только). Заодно вспомним статьи, которые вышли в топ в прошлом году, — сможете посмотреть примеры и усилить свои работы. Погнали!