Программирование микроконтроллеров *

Наш сегодняшний рассказ посвящён использованию компактного компьютера Intel Next Unit Computing (NUC) для подключения к IoT-платформе IBM Watson датчиков, присоединённых к плате Genuino 101. Из этого материала вы узнаете о том, как, в реальном времени, считывать сведения с датчиков, подключённых к Genuino 101, тут же просматривать их на NUC и отправлять в облако IBM Watson. Там данные можно хранить, обрабатывать, визуализировать. Для того, чтобы всё это сделать, используется Node-RED, установленный на NUC. Графический интерфейс Node-RED позволяет создавать блок-схемы, реализующие функции ввода, обработки и вывода данных, то есть, всё то, что лежит в основе IoT-приложений.

Введение

SimInTech является средой для создания математических моделей любых систем, уравнение динамики которых можно представить в виде входо-выходных соотношений (представление DataFlow). Для реализации подхода конечных автоматов в среде SimInTech существовал блок условного выполнения субмодели, который обеспечивал остановку и запуск моделирования по условию, приходящему извне. Такой подход обеспечивает возможность разделить общую модель на состояния и в каждый момент времени рассчитывать только те субмодели, условия выполнения которых установлены в true. Однако, такая реализация автоматного подхода не очень удобна, с точки зрения наглядности, и требовала дополнительной настройки параметров системы.

В настоящее время все необходимые настройки реализованы в специальной библиотеке блоков, которая обеспечивает создание моделей систем в виде конечных автоматов, (представление State Flow) и может быть использована при создании моделей управления.

В данной статье показан пример использования элементов библиотеки «Конечные автоматы» для создания системы управления.

Господа! Только что на сайте Imagination Technologies вышло исправленное издание бесплатного учебника на русском языке «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера» Дэвида Харриса и Сары Харрис (кстати, они не супруги и вообще не родственники – просто так совпало). Предыдущее издание этого учебника вышло год назад, пост о нем собрал 145,000 просмотров на Хабре, количество скачиваний с британского сайта вызвало у его британских админов подозрение, что их атакуют русские хакеры, а впоследствие команду переводчиков лично благодарили за учебник преподаватели МФТИ, МВТУ им. Баумана, харьковского ХНУРЭ и других университетов.



Книжка содержит «введение во все», доступное способному школьнику или младшему студенту, который после ее прочтения может спроектировать, написать на SystemVerilog или VHDL и реализовать на ПЛИС несложный, но при этом совершенно настоящий конвейерный процессор. Книга написана живым языком и для введения концепций, например конечных автоматов, использует примеры типа:

C утилитой для ПК и платой — программатором,
с использованием SPL,
с полноценной системой команд и проверкой CRC32,
с гарантией доставки и переотправки сбойной или потерянной команды,
с проверками ошибок, отладочными сообщениями и урезанным printf'ом.
Оптимизирован под современные USB-UART преобразователи и потоковую передачу.

Не так давно, была опубликована статья «Пастильда — открытый аппаратный менеджер паролей». Так как данный проект является открытым, то мы решили, что будет интересно, если мы будем писать небольшие заметки о процессе проектирования, о задачах, которые перед нами стоят и о трудностях, с которыми мы сталкиваемся.

Основная суть Пастильды заключается в том, что она является своеобразным переходником между клавиатурой и ПК. Таким образом, она должна уметь:

• быть USB хостом для клавиатуры, которая к ней подключается,
• быть клавиатурой для ПК, чтобы либо перенаправлять сообщения от реальной клавиатуры, либо самой быть клавиатурой,
• быть дисковым накопителем, чтобы можно было редактировать базу данных паролей в удобном для человека виде.

Данный функционал является скелетом нашего проекта, поэтому первая заметка будет посвящена именно ему.

Уже несколько лет на рынке светотехники можно встретить такие названия, как: «smart led strip», «smart led pixel» и подобные. Как правило, «умный пиксель» — это сборка из миниатюрного 3-х канального светодиодного драйвера (с интегрированным стабилизатором тока, PWM модулятором и сдвиговым регистром), подключенная к RGB светодиоду. На базе таких пикселей многие производители выпускают «умные» гибкие светодиодные ленты, LED «гвозди» и LED кластера. Также можно встретить такие модели чипов, как WS2812, WS2813, с интегрированным LED драйвером непосредственно в корпус 5050 RGB светодиода. Малые габариты, большое количество последовательно включенных пикселей (более 1000 шт.), простота управления по 1(2) проводу и сравнительно низкая стоимость решения — более чем оправдывают их применение.

Технологии связи играют всё более важную роль в растущем рынке AMI. Статья представляет собой полный анализ и сравнение четырех протоколов прикладного уровня, применяемых для интеллектуального учета потребления. Рассматриваются следующие протоколы: DLMS/COSEM, SML (Smart Message Language), а также MMS и SOAP отображение IEC 61850. В работе сделан акцент на использование этих протоколов совместно с TCP/IP стеком. Протоколы сначала сравниваются относительно качественных критериев, например, возможность синхронизации времени и др. После этого сравнивается размер сообщений и анализируется эффективность кодирования.

AMI (Advanced metering infrastructure) — это интегрированная система интеллектуальных приборов учета, коммуникационных сетей и систем управления данными, которая включает двухстороннюю связь между поставщиком услуг и потребителем.

Многие из тех, кто мастерит разные штуковины на ESP8266, в какой-то момент задумывались, что было бы здорово взять ту штуковину, положить в карман — и пойти с ней погулять. ESP8266 ведь такой маленький, так и просится. И тут на нашем пути встречается небольшое препятствие — одним программированием здесь не обойтись, придётся брать в руки паяльник, но всё не так страшно, и, надеюсь, эта статья вам поможет.

Моя работа связана с программированием микроконтроллеров, в частности STM32. Долгое время для работы с периферией я использовала STM32 Standard Peripheral Library, так как она предоставляется производителем и, соответственно, является наиболее полной. Однако работать с ней крайне неудобно: инициализирующие структуры зачастую избыточны, в функциях черт ногу сломит, в общем, очень скоро появляется непреодолимое желание слезть с этой библиотеки и перейти на что-нибудь более аккуратное, грамотно спроектированное и написанное «чистым кодом».

После долгих поисков была обнаружена open source библиотека libopencm3, которая отвечала всем требованиям. Отзывы о ней были положительные и работать с ней оказалось максимально приятно.

Одной из последних задач на работе было поднять USB MSD. Для решения задачи использовалась отладочная плата STM32F4-discovery и вот этот пример. Пример не завелся. Проблем было две:
1. Было невозможно зайти на диск и прочитать находящийся там файл.
2. Распознавание устройства как дискового занимало более 2-х минут.

Все это было связано с наличием нескольких багов в файле usb_msc.c. Таким образом, в данной статье я расскажу о том, как исправить эти ошибки и продолжать с удовольствием пользоваться библиотекой libopencm3.

В данной статье будет рассмотрен нестандартный подход к созданию программы для микроконтроллера. Для примера построим проект «кодового замка»; программа для микроконтроллера будет написана в визуальной среде Horizont Configurator.

Господа! Мы с Тимуром Палташевым из AMD в Саннивейл, Калифорния, а также с несколькими соратниками из России, Украины и Казахстана решили спланировать несколько семинаров разных форматов, которые покрывают темы на стыке хардвера и софтвера: цифровая логика, Verilog, правила RTL (Register Transfer Level), введение в микроахитектуру (строение конвейера) процессоров, низкоуровневое программирование на ассемблере, использование микроконтроллеров, особенности чипов для интернета вещей, введение в RTOS-ы, лабы на ПЛИС-ах / FPGA, а также (для части аудитории, которая интересуется производством чипов) физические аспекты проектирования и производства на фабрике (для последнего мы решили привлечь материалы от преподавателя курса в Университете Калифорнии Санта Круз, отделение в Silicon Valley).

Цель этого поста — обсудить кому что нравится на основе детального плана первого из таких семинаров, который будет в Казахстане. Идея данного семинара в том, чтобы пригласить некоторое преподавателей казахстанских вузов и сделать для них обзор, чтобы помочь им сориентироваться, в каких местах можно повысить качество их программ в программировании встроенных систем, электронике, а также затронуть связанные области типа интернета вещей и роботики.

Во многих организациях комнаты для переговоров используют неэффективно. У такого положения дел есть две основных причины. Первая заключается в том, что некто, забронировав переговорную, может ей и не воспользоваться в назначенное время. Вторая причина – встреча закончилась раньше, чем было запланировано, все разошлись, но об этом не знают те, кому комната пригодилась бы.

Мы создали интеллектуальную систему бронирования переговорных комнат (Smart Conference Room System, SCR) для того, чтобы помочь всем желающим с этими проблемами справиться.

Здравствуйте.

В этой статье будет показано, как на языке программирования FBD написать простую программу, которая, тем не менее, будет делать что-то полезное. В нашем примере это будет игра в Пятнашки.

Для начала напомню правила игры: игра в «15», «Пятнашки», «Такен» — популярная головоломка, придуманная в 1878 году Ноем Чепмэном. Представляет собой набор одинаковых квадратных костяшек с нанесёнными числами, заключённых в квадратную коробку. Длина стороны коробки в четыре раза больше длины стороны костяшек для набора из 15 элементов, соответственно в коробке остаётся незаполненным одно квадратное поле. Цель игры — перемещая костяшки по коробке, добиться упорядочивания их по номерам, желательно сделав как можно меньше перемещений.

Как мы видим, правила предельно простые. И реализация будет простой и займет минут 15 без графической части и полчаса со всеми картинками. При этом хочу обратить ваше внимание на то, что вопросы оптимизации алгоритмов и логики остаются за рамками этой статьи т.к. эти вопросы уже не такие простые и потребуют куда больше времени.

Вот что получилось в итоге:


Описание программы, комментарии и картинки под катом.

Возможности современных технологий ярче всего проявляются при их совместном использовании. Например, что можно сделать, если объединить Intel Edison, Microsoft Azure и Windows Phone? На самом деле, много всего. Здесь мы рассмотрим один из вариантов – дистанционное включение и выключение светодиода, присоединённого к одному из цифровых выходов Edison с коммутационной платой Arduino.

В становлении интернета вещей важны не только совершенно новые технологии. Неоценимую роль здесь играет возможность интеграции с разработками прошлых лет. А ключевой момент такой интеграции – связь. Существует немало протоколов, которые позволяют огромному количеству разнообразных «вещей» подключаться к интернету и взаимодействовать друг с другом.



Сегодня мы расскажем о паре взаимодополняющих протоколов, которые нашли применение в IoT. Первый – это Modbus. Он служит для организации связи между устройствами, расположенными недалеко друг от друга. Второй – MQTT. Он обладает гораздо более широкими возможностями, поддерживает работу в локальных сетях и в Интернете. С его помощью можно организовать обмен данными между «вещами» в глобальных масштабах.

Команда cubeiboard анонсировала две занятных вещицы — cubietruck plus и HDD-RAID shield

Этой статьей мы продолжаем рассказывать о датчиках от швейцарской компании IST. Не так давно были опубликованы посты о датчиках электрической проводимости воды и датчиках скорости потока жидкостей и газов, сегодня очередь дошла до относительной влажности.



Статья посвящена высокоточным датчикам серии HYT. Приводится описание устройства датчика и чувствительного элемента, подробно разбирается порядок сопряжения датчика с микроконтроллером, приводится пример разработки.

В процессе разработки, например, для Intel Edison или Galileo, может случиться так, что нужного для экспериментов устройства под рукой не оказалось. Похожее происходит и тогда, когда «железо» есть, но установленная на нём ОС не поддерживает всех необходимых для проекта возможностей. Что делать?

Один из вариантов решения этой проблемы – запуск целевой операционной системы на виртуальной машине. На ней можно компилировать, развёртывать и тестировать программы. Сегодня поговорим о том, как создавать образы Yocto Linux, подходящие для запуска в виртуальных средах, например, в простом программном эмуляторе QEMU. Кроме того, подобные образы можно использовать в системах с гипервизорами, скажем, в Microsoft Hyper-V на Windows.

Загрузчик (bootloader) — очень удобный инструмент работы с микроконтроллерами (далее — МК). Это маленькая программа, которая позволяет МК «самопрограммироваться» (self-programming). Обычно, при подаче питания на МК, управление сначала получает загрузчик, которые проверят заранее заданные условия (определенное состояние на ножке МК, флаг в EEPROM, подходящий файл прошивки на SD-карте и т.д.). Если условия не выполняются, то управление передается основной программе. Если же условия выполняются, то загрузчик переключается в режим программирования, получая данные новой прошивки по предопределенному интерфейсу. Это позволяет обновить прошивку МК не прибегая к паяльнику, программатору или внутрисхемному программированию.

AdaCore организует новый конкурс для разработчиков. Как и в прошлые разы, на подготовку даётся существенно больше времени, чем в олимпиадах по иноформатике. Это как раз подходит тем, кому не нравятся соревнования по быстрому написанию страшного кода, который потом только выбросить.

Сегодня на повестке дня — разработка для ARM на голом железе и технологии верификации. Общий призовой фонд — более 8000€.