Программирование микроконтроллеров *

Пути разработчика и маркетолога постоянно пересекаются, но эти люди редко бывают друзьями. Задача первого что-нибудь сотворить, найти лучший способ решения технического задания в ходе раздумий, расчётов и анализов; задача второго – сие творение продать. Не успеешь и глазом моргнуть, как маркетологи припишут лишний нолик к точности измерений, добавят децибел к выходной громкости или увеличат время автономной работы микропотребляющего устройства на несколько лет.

Время жизни элемента питания – один из краеугольных вопросов, который необходимо разрешить при разработке микропотребляющих, в частности радиоканальных устройств. Они, как правило, расходуют микроамперы, а время работы в активном режиме составляет мили или даже микросекунды. Но и длительность жизни от батареи должна составлять годы. Когда такое устройство просыпается, с элемента питания забирается некоторый заряд, расходуемый на измерения полезного параметра, передачу данных через радиоканал, индикацию состояния и т. п. А далее, снова наступает глубокий сон. Возникает законный вопрос, как определить потребление электронного устройства, которое спит большую часть своей жизни.

В этом тексте я показал как конечный автомат может работать ядром для драйвера аппаратного I2C трансивера.

Меня удивляет, что в оригинальном коде от вендоров микроконтроллеров программисты прошли мимо конечных автоматов при написании I2C кода внутри своих официальных uHAL. Непорядок...

В связи с этим мне пришлось разрабатывать собственный полноценный драйвер I2C буквально на физических регистрах I2C трансивера.

В этой статье будет формула для расчёта значений регистров подстройки скорости хода часов в STM32 (функция RTC smooth calibration) на основе величины отклонения времени за сутки. Информации по этой теме много, но именно для компенсации нужного количества секунд в день я не нашёл понятных формул, поэтому изучил этот вопрос, поэкспериментировал с реальным микроконтроллером и написал статью.

Продолжаю рассказ о предшественниках ПЛК, и сегодня расскажу об одних из первых в стране АРМов – автоматизированных рабочих мест и периферии для поверки датчиков.

Давно вынашивал в планах написать статью на тему ИК управления. После прочтения https://habr.com/ru/companies/flipperdevices/articles/566148/ собрал необходимый материал. В этой статье я задавал вопросы разработчикам Flipper об используемых ими методах копирования и воспроизведения ИК посылок их устройством. На некоторые вопросы я так и не получил ответа, а другие по информативности были близки к описанию в стиле Ардуино.

О чем эта статья? Прежде всего о двух методах копирования и воспроизведения ИК команд управления. Поэтому я не буду останавливаться на описании протоколов передачи различных пультов ИК управления, так как они достаточно хорошо описаны. В одном из разработанных устройств управления по инфракрасному каналу (далее просто ИК), решили использовать один нечасто используемый метод считывания и генерации ИК команд управления различным оборудованием. Нельзя сказать, что это что-то совсем необычное. Такой подход используется к примеру в оборудовании Global Cash для управления по ИК.

В данной статье хочу более подробно остановиться на принципе копирования команд ИК пультов для последующего управления в различных системах типа «умный дом». В сложившейся ситуации применение этого устройства выглядит отличной заменой оборудования Global Cash по причине максимальной совместимости и возможности использования их обширной кодовой базы ИК пультов.

В начале немного общей информации, которая и так хорошо знакома.

Инфракрасное дистанционное управление (ИК ДУ) применяется практически во всей бытовой электронной аппаратуре. Хотя в последнее время появляются системы, основанные на радиосвязи, которые возможно, в будущем станут преобладать над ИК-системами, но в настоящее время ИК управление оказалось самым надежным, и что самое важное – самым дешевым видом беспроводной односторонней связи на короткие расстояния в пределах одного помещения. Ведь прежде всего оно начало использоваться в бытовых телевизорах. Наиболее массово ИК используется и поныне. Это большой зоопарк – каждая фирма разрабатывала свои собственные протоколы и работала на разных частотах модуляции. В результате мы имеем около 2-х десятков(!) совершенно несовместимых между собою систем, из которых наиболее массово, к счастью, используются 6-7.

С настольного компьютера или ноутбука мы прошиваем микроконтроллеры обычно через USB, да часто и с каким-нибудь программатором. А что если мы хотим прошить или сконфигурировать поделку с телефона? Некоторые телефоны имеют USB-OTG. Некоторые контроллеры умеют BlueTooth. Существуют системы поддерживающие WiFi. К сожалению всё это не носит массового характера - нужен подходящий телефон, подходящий контроллер и т.п.

Стало интересно - можно ли "пропищать" данные через динамик телефона - и уловить их микрофоном присоединённым к микроконтроллеру? В этой статье я кратенько расскажу о своих жалких попытках в этом направлении. Пока "с полпути" - потому что, предположительно, демонстрация самого принципа для Ардуино может оказаться полезнее для большинства коллег, чем конечный, узконаправленный результат - загрузчик для конкретного проца.

Был "предшествующий этап" - передача через аудиоразъём телефона, по проводу - об этом тоже вкратце расскажу и покажу (можете попробовать).

Модуль S7 V30 изначально разработан для управления промышленными контроллерами, но может быть использован и автономно. В этой статье я попробую раскрыть его потенциал как сенсора для обнаружения и анализа вибраций, углов отклонения, аномальных состояний и специфических активностей. Для этого мне помогут MATLAB и ChatGPT.

Всем привет, совсем недавно я начал изучать протокол USB на STM32F103C8, а именно HID-устройства. Я такой человек, который не сильно любит теорию, но обожает учиться всему на практике, поэтому я тут же начал думать над будущим проектом. И я вспомнил, что совсем недавно заказал себе wifi модуль - ESP8266.

Поскольку нативная ATMEL (MICROCHIP) студия 7.0 (и все предыдущие) не работает под маками, то приходится пользовать виртуальную машину с виндой собранной под ARM. Причем эта виртуальная машина своим эмулятором запускает приложение от Intel. И конечно никаких сходу драйверы не работают.

Что делать чтобы заработало.

Статья для тех кто не знаком с ассемблерами - но хочет взглянуть "одним глазком". Мы не сделаем вас гуру разработки на ассемблере за 15 минут - но покажем ассемблеры для нескольких популярных архитектур микроконтроллеров (ARM32, AVR, MSP430, 8051) - и для настольных наших компьютеров (x86 под Linux и DOS) - чтобы увидеть их различия и сходства - и не бояться погрузиться глубже, если что-то из этого может быть вам полезно.

Наша цель не призвать всех писать на ассемблере (ассемблерах!) - это не так уж сложно, но для большинства задач не очень практично. Цель именно познакомить! Чтобы было уже не страшно изредка заглянуть в потроха какой-то отладки - или сделать какую-то оптимизацию с ассемблерной вставкой - а может вы соберетесь написать компилятор или что-то в этом духе.

Бонусом - для любопытных - ассемблер для Intel-4004 - 4-разрядного процессора которому уже больше 50 лет. К нему будет также небольшой "интерактивчик".

Про конструкцию больших часов на светодиодной ленте я уже писал в одной из своих прошлых статей. Эти часы, размером 320 на 100 см, адаптированы к установке на открытом воздухе на улице. Тогда же, 7 лет назад, сразу же после изготовления этих часов я приступил к реализации другой похожей конструкции, размером меньше, для комнаты. Данная статья, можно сказать, является дополнением той вышеупомянутой статьи. Все основные подробности изложены именно там. А здесь я расскажу про особенности, касающиеся второй менее габаритной конструкции.

В этом тексте я написал о своем опыте работы с акселерометром LIS3DH. Это трёх-осевой цифровой 12-битный MEMS акселерометр с перегрузкой 16g и управлением по I2C.

В этой заметке я изложил с какой стороны следует подходить к ASIC акселерометрам.

26 октября в 11:00 стартует первая осенняя встреча сообщества FPGA-Systems, организованная совместно с YADRO. Инженеры поделятся опытом и расскажут про разработку ASIC, физический дизайн, новый чип AG32 от AG micro и многое другое. Митап интересен не только программой, но и открытой демозоной с наработками инженеров — приходите лично, чтобы посмотреть на FPGA во плоти.

Регистрируйтесь, чтобы попасть на митап в Питере или получить ссылку на трансляцию в VK, YouTube или Rutube, где можно будет задать вопросы спикерам.

Во время работы в ASIC дизайн центре я потратил немало времени на отладку ошибок и падений ядра, просматривая временные диаграммы на шинах AXI от процессора к памяти. Иногда оказывалось, что адрес чтения из памяти оказывался 0x00000000 - классический случай разыменования нулевого указателя в C. На системах с ОС это приводит к известному всем C программистам segfault-у. И в bare metal системах разыменование NULL может приводить к интересным ситуациям. В этой статье рассмотрим, что происходит при разыменовании NULL, используя для пример open source RISC-V ядро scr1 и open source инструмент симуляции RTL Verilator.

Инструкции к открытым примерам basics-graphics-music (BGM) теперь доступны на 5 языках: английском, испанском, русском, украинском и белорусском. Эти примеры используются в России и Беларуси (Школа Синтеза Цифровых Схем), Калифорнии (Verilog Meetup), Армении, Азербайджане и других местах.

Прошу всех владеющих языками и ПЛИС зайти под кат, скачать и проверить. Инструкции короткие.

Мне потребовалось синтезировать быстрый цифровой фильтр нижних частот. Причем этот фильтр должен работать в реальном времени на микроконтроллере. Тут я понял, что надо вспоминать с какой стороны следует подходить к цифровым IIR фильтрам.

Порой бывает так, что вам присылают скриншот цифрового фильтра и надо понять, как это будет работать.

Далее я покажу некоторые приёмы расчета IIR фильтра по известным коэффициентам.

Когда в 2011 году я переходил c atmega8 на stm32, меня очень вдохновил проект opencm3. Но вдохновил не на его изучение, а на написание похожего. На сегодня в моём варианте почти библиотеки есть макросы регистров для микроконтроллеров серий stm32f10x и stm32f40x, stm8s003, nrf51, nrf52, rp2040, и cc2640/1310. Реально же протестирована из этого списка только stm32f103. Кроме регистров для 103-й я написал базовые функции для включения/выключения тактирования периферии и управления портами ввода‑вывода. А также написаны примеры для USB профилей HID gamepad, HID keyboard и USB serial port. В этом же посте задокументирую функции портов и тактирования.