Все потоки
Поиск
Написать публикацию
Обновить
167.16

Программирование микроконтроллеров *

Учимся программировать микроконтроллеры

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 1

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров6.3K
MIPSfpga представляет собой предназначенный для образовательных целей микропроцессор MIPS32 microAptiv фирмы Imagination, который имеет кэш-память и блок управления памятью. Код процессора на языке Verilog доступен пользователю и может использоваться для моделирования и реализации процессора на FPGA плате.

В даной статье будет описано на примере Digilent cmodA7 как портировать процессор MIPSfpga-plus на другие платы.



На сегодняшний день MIPSFPGA портирован на популярные платы таких фирм как ALTERA и Xilinx, среди них Basys 3, Nexys4 ddr, и другие (полный список находится на github). Такие платы наиболее популярны среди разработчиков на FPGA. Цена на такие платы довольно не маленькая, да и загружаются программы в ядро MIPSfpga с использованием интерфейса EJTAG и адаптера Bus Blaster ценой около 50$. Адаптер Bus Blaster получает команды по высокоскоростному кабелю USB 2.0 и преобразует их в последовательный протокол EJTAG, это позволяет загружать программы в ядро MIPSfpga и управлять отладкой программ, которые на нем выполняются. Проблема с относительно дорогим Bus Blaster была решена введением в систему MIPSfpga ряда улучшений. Улучшеный вариант системи MIPSfpga, названый MIPSfpga-plus включает в себя такие новые функции:

— Возможность загрузки программного обеспечения с использованием USB-to-UART коннектора ценой в $ 5 FTDI вместо $ 50 Bus Blaster, который иногда не так уж и легко достать.

— Возможность изменять тактовую частоту на лету с 50 или 25 МГц до 1 Гц (один цикл в секунду) для наблюдения за работой процессора в режиме реального времени, включая промахи в кэш-памяти и перенаправления конвеера.

— Пример интеграции датчика освещенности с протоколом SPI.

— Небольшая последовательность инициализации программного обеспечения, которая вписывается в 1 КБ вместо 32 КБ памяти, что позволяет переносить MIPSfpga на более широкий выбор плат FPGA без использования внешней памяти. Реализация UART описана в статье: MIPSfpga и UART.

К вопросу о константах

Время на прочтение16 мин
Количество просмотров7.8K

Есть ли в мире что либо более постоянное, чем временные переменные


Просматривая тематический форум, увидел традиционное «Не работает скетч, подскажите, в чем дело» — таких постов чуть меньше, чем все, но в заголовке фигурировала работа с SD карточкой, поэтому решил глянуть. Больше всего порадовала фраза, что «скорее всего, дело в карточке, но решил попросить посмотреть код, может, что интересного увидите» — не ручаюсь за точность цитаты, но смысл передал верно. Действительно, интересного там наблюдалось много, мой взгляд зацепился за выражение

unsigned long Interval = 2000; ....
while (micros() < StartInterval + Interval) {};

причем дальше эта переменная использовалась, как константа в запуске задержки. Оставим за скобками способ обращения с временем, сейчас речь не об этом.

Сначала я, действуя на автомате, написал, что следует применять #define, «да призадумалась, а сыр во рту держала». Может быть, я чего-то не знаю, и применение констант в таком формате может быть выгодно при определенных условиях? Вдумчивое чтение мануалов на разные микроконтроллеры (МК) привело к интересным находкам, которыми (вместе с ответом на мой вопрос) и собираюсь поделиться под катом.
Читать дальше →

Справочник «пчеловода» или отвечаем на вопросы по микроконтроллерам EFM8 Bee

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров9.2K
Микроконтроллеры семейства EFM8 Bee с каждым днем становятся всё популярнее и уже накопился список частых вопросов, на которые приходится регулярно отвечать. Решил разместить их здесь, чтобы люди, которые стесняются задавать вопросы инженерам компании «ЭФО», могли найти ответы через поисковик.

Для читателей, кто не знаком с микроконтроллерами EFM8 Bee, вкратце изложу основные особенности этих кристаллов, ответив тем на уже наверняка возникший вопрос: Чем особенны микроконтроллеры EFM8 Bee?
Читать дальше →

Использование библиотеки stm32cube для создания платформо независимых драйверов

Время на прочтение18 мин
Количество просмотров16K
Всем привет! В данной статье я бы хотел поделиться опытом создания драйверов для платформ серии stm32. Идея заключается в том, чтобы в ОС Embox, не приходилось создавать драйвера для каждой серии платформ STM32F3, STM32F4 и так далее. Ведь кроме того, что это занимает время, новый код неизбежно будет содержать новые ошибки.
Читать дальше →

Считаем до трёх: три

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров16K

Троичный счётчик


Итак, продолжаем разговор. В этой статье я расскажу, как можно сделать троичный счётчик. Напоминаю, что я хочу сделать простейшую, но программируемую железку, работающую на троичной логике. Ответ на вопрос «зачем?» смотреть тут.

Это уже третья статья, по мере готовности будет продолжение. Оглавление:


Как обычно, в моих статьях картинок больше, нежели текста. Вот так выглядит основная железка, о которой сегодня будет идти речь:


Начинаем работать в STM32CubeMX. Часть 3

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров62K
Продолжаем цикл про основы работы STM32MXCube и программированию микроконтроллеров STM32.

Часть 1
Часть 2

В прошлых частях мы освоили базовые настройки микроконтроллера, работу с GPIO, таймером, DMA и DAC. В этой части мы познакомимся с ADC и USB.
Читать дальше →

Открытый проект модуля управления электрическими моторами. Технология разработки ПО

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров14K

Прошивку для внутренностей современной встраиваемой электроники написать с нуля практически нереально. На это просто не дают времени. Поэтому ПО для встраиваемых систем создается на базе
готовых программных платформ — фреймворков. Чем более развит фреймворк, тем быстрее идет разработка. Здесь пойдет речь о фреймворке созданном мной специально для модулей управления моторами и успешно применяемом уже в течении некоторого времени.
Читать дальше →

Открытый проект модуля управления электрическими моторами. Начало

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров45K


Основное назначение модуля — управление синхронными бесколлекторными двигателями (BLDC, BLAC, PMSM ...) с трапецеидальной или синусоидальной формой напряжения, с сенсорами скорости-положения или без сенсоров. Кроме этого модуль имеет небольшие габариты, достаточно широкий диапазон питающих напряжений, разнообразные каналы отладки, проводную и беспроводную связь.
Читать дальше →

Детектирование и отслеживание множественных объектов в видеопотоке на FPGA

Время на прочтение16 мин
Количество просмотров13K

В этой статье я хочу рассказать о реализации системы обнаружения и отслеживания множественных объектов в видеопотоке. Данная статья базируется на двух предыдущих: Детектирование движения в видеопотоке на FPGA и Фильтрация изображения методом математической морфологии на FPGA. Захват и первичная обработка изображения осуществляется при помощи методов, описанных в первой статье, а фильтрация изображения описана во второй.

Следуя целям, поставленным в первой статье, я решил реализовать алгоритм отрисовки рамки вокруг обнаруженного объекта. В процессе выполнения этой задачи, я столкнулся с вопросом: а вокруг какого именно объекта надо рисовать рамку? Объектов, попавших в кадр после фильтрации, может оказаться множество: одни из них маленькие, а другие большие. Если рисовать одну рамку вокруг всех объектов, попавших в кадр, то это делается не сложно, но результат работы такой системы вряд ли кому будет интересен.
Читать дальше →

ESP8266 в качестве MQTT брокера для мобильного приложения

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров52K
Как говорится, лень — двигатель прогресса. Для облегчения жизни сейчас делаю себе небольшое устройство в виде модуля ESP8266 и преобразователя RS485 для связи с датчиками-газоанализаторами по протоколу Modbus. В производстве постоянно возникает необходимость подключаться к приборам для выполнения различного рода диагностики по 485 интерфейсу, но каждый раз тащить с собой ноутбук неудобно, а вот мобильный телефон всегда в кармане.

В процессе разработки получилась библиотека, которая позволяет подключаться напрямую с телефона к модулю и обмениваться данными через приложение MQTT клиента. Возможно кому-то такое решение тоже пригодится, ведь отпадает необходимость иметь сторонний MQTT брокер (будь то локальный брокер на Raspberry или брокер в интернете) и подключение к интернету, что в моем случае самое главное.

Дилетантское ЧПУ?

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров13K


Всё, чему я учусь самостоятельно, стараюсь не только воплощать в жизнь, но и заставлять это работать дольше одного дня, приносить долгосрочную пользу.

Однажды нам понадобилось организовать управление для самодельной штамповочной линии. Линия самодельная, а значит и управление, сделаем самодельное. Мы не использовали промышленные стандарты для передачи данных. Было решено, всё сделать из подручных материалов и ненужного старого компьютера. Главные условия: просто, дёшево, быстро. Надёжность – как получится. Расскажу, как мы это сделали.
Читать дальше →

MakiseGUI — бесплатная библиотека графического интерфейса для микроконтроллеров

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров34K

Существует множество библиотек графического интерфейса для микроконтроллеров и встраиваемых систем, но многие из них имеют ограниченный функционал, сложность в использовании и интеграции, необходимость обязательного использования внешней оперативной памяти, а некоторые стоят больше, чем ваш проект целиком. Из-за этих причин и многих других было решено писать свою библиотеку.


Назвал я её MakiseGui.


(Не) любителям protothreads посвящается: Высокоуровневые функции для работы с 1-Wire

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров7.8K
Подразумевается, что мы будем писать прошивку под «голое железо». В противном случае применение protothreads смысла не имеет, т.к. мультизадачность должна обеспечиваться средствами ОС. Подразумевается также, что нам необходимо реализовать несколько более-менее сложных алгоритмов, связанных с операциями ввода-вывода. Ну и, как всегда в микроконтроллерах, очевидные требования по экономии RAM и энергопотребления.
Читать дальше →

Ближайшие события

Примитивы для реализации 1-Wire master при помощи PWM и ICP для STM8L и STM32

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров13K
В предыдущей статье был представлен вариант реализации примитивов для асинхронной работы с шиной 1-wire для микроконтроллеров Atmel. Ну а сейчас вашему вниманию предлагается реализацию того же самого, но на более мощных микроконтроллерах семейства STM8L (для отладки использовалась обычная оценочная плата STM8L-Discovery с извлеченным LCD-дисплеем). С минимальными изменениями описываемая реализация может быть адаптирована и для семейства STM32.


Читать дальше →

Фильтрация изображения методом математической морфологии на FPGA

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров15K

В этой статье я хочу рассмотреть один, на мой взгляд, достойный внимания подход к фильтрации изображений методом математической морфологии. Про математическую морфологию написано много статей, и одна из них размещена здесь на хабре. Читателю, незнакомому с данной темой, я рекомендую сначала ознакомиться с материалом по ссылке выше.

В статье про фильтрацию изображения я рассказывал про метод фильтрации медианным фильтром. Данный фильтр показал себя очень даже неплохо, но у него есть ряд ограничений и неудобств:
громоздкий даже в реализации 3x3:

  • требует формирование оконной функции
  • очень сложен для расширения окна
  • большое запаздывание (latency) при последовательном соединении с другими оконными функциями.

Все эти неудобства нисколько не умаляют степень его применимости в цифровых системах обработки изображений, однако существует и иной подход.
Читать дальше →

Настраиваем бесплатную сборку для написания и отладки программ под микроконтроллеры на основе ядра ARM под Windows 10

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров72K
Идея написать статью (которая войдет в цикл статей для новичков, остро жаждущих создавать что-то на микроконтроллерах при почти нулевых знаниях в области программирования в принципе) пришла мне после того, как мне пришлось немного отвлечься от своих основных дел, чтобы помочь другу настроить рабочую среду для написания софта под его небольшой домашний проект на основе board-а с stm32f103 на борту. Я рассчитывал, что это займет около получаса, максимум час, но ноутбук друга был на Windows 10 x64, что для меня уже непривычно (сам работаю в Ubuntu). По итогу мы потратили практически 8 часов на настройку и создание простого проекта, борясь с многими не очевидными вещами.

Параллельно с этим мне пришлось подробно объяснять, какой элемент сборки для чего нужен, а так же, как эти элементы взаимодействуют между собой, поскольку друг до этого никогда ранее с микроконтроллерами не сталкивался (от слова «видел Arduino в магазине»).

Данный материал призван помочь начинающим быстро и без проблем настроить полностью бесплатную инфраструктуру для работы с микроконтроллерами, а так же понять, каким образом происходит сборка итогового бинарного файла. Производитель и модель микроконтроллера на этапе настройки этой инфраструктуры неважны. Главное, чтобы в его основе лежало ядро ARM.
Читать дальше →

Рекурсивный фильтр скользящего среднего

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров41K


Да, дорогой читатель, такое тоже бывает, и может быть вкусно и полезно!

Как ты уже наверняка знаешь, дорогой читатель, существует два способа построения цифровых фильтров.
Читать дальше →

Вращение изображения на FPGA

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров16K


Пол года назад я наткнулся в сети вот на это видео.

Первой мыслью было то, что это очень круто и у меня такое никогда не получится повторить. Шло время, читались статьи, изучались методы и я искал примеры реализации подобного, но к моему огорчению, в сети ничего конкретного не находилось. Наткнувшись однажды на вычисления тригонометрических функций с использованием алгоритмов CORDIC, я решил попробовать создать свою собственную вращалку изображения на ПЛИС.
Читать дальше →

MIPSfpga и UART

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров5.7K

Прошло чуть больше месяца с тех пор, как я портировал open source модуль UART16550 на шину AHB-Lite. Писать об этом на тот момент было несколько не логично, так как еще не была опубликована статья про прерывания MIPSfpga.


Если вы опытный разработчик, то для вас только одна полезная новость: UART16550 добавлен в состав системы MIPSfpga-plus, дальше можете не читать. А тем, кого интересует разобранный пример использования этого модуля — добро пожаловать под кат.


image

Читать дальше →

Терминальная графика

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров59K
Когда printf — мало, а ncurses — много


Когда данных становится слишком много, бывает не хватает стандартного вывода printf в консольной программе. Особенно если различных событий много и различные данные превращаются в безумный листинг. Эти данные могут поступать от контроллера через UART, и тут нечего и думать о какой-то gui-программе. Может так же быть и обычный bash-скрипт, к которому хочется прикрутить какой-никакой псевдографический интерфейс.
Читать дальше →

Вклад авторов