Обновить
224.14

Программирование микроконтроллеров *

Учимся программировать микроконтроллеры

Сначала показывать
Период
Уровень сложности

Как я сделал систему мониторинга для башенного крана

Время на прочтение8 мин
Охват и читатели17K

В своей практике я встречался со множеством башенных кранов, начиная от “советских” КБ различных моделей и их модификаций, заканчивая современными кранами, в том числе Liebherr. Причем, среди последних я сейчас встречаюсь не только с новыми, а и со старичками, которые иногда старше меня)

Если с новыми кранами все более-менее хорошо (мощная система диагностики практически всех компонентов электросхемы, большой экран с отображением множества параметров, современная схемотехника с использованием ПЧ), то со старичками часто приходится повозиться. Да, релейно-контакторная схема не сложна, но годы дают знать свое.

Отдельным пунктом стоит выделить экран в кабине оператора - ящик с маленьким сегментным экраном, показывающим только значение вылета тележки на стреле. И табличка с грузовой характеристикой, которую нужно выбрать и прикрутить к корпусу в соответствии со смонтированной длиной стрелы.

Читать далее

Cubieboard — достойный соперник Raspberry Pi

Время на прочтение1 мин
Охват и читатели212K
Мини-компьютеры стремительно занимают свою нишу на рынке хай-тек устройств. Не успела отгреметь кампания «Raspberry Pi», а на дистанцию стали выходить другие интересные и недорогие решения. Tom Cubie, инженер из Китая, решил сделать свой вариант малобюджетного ARM-компьютера, умещающегося на плате размером 6 на 10 сантиметров.


Читать дальше →

Как я сделал робота — что хотел и что получилось. Часть 1

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение14 мин
Охват и читатели13K

Привет! На связи Михаил Дроздов, младший разработчик в Selectel. Все началось с простого вопроса о том, как устроен мир микроконтроллеров. Возникло желание не просто прочитать теорию об Arduino или подключить пару датчиков к плате. Хотелось понять саму суть — архитектуру, принципы работы и реальные возможности подобных систем.

Чтобы погружение не превратилось в набор разрозненных и бессистемных экспериментов, нужен был полноценный, амбициозный проект. Такой, что заставил бы разобраться в деталях на практике.

Выбор пал на создание робота-универсала. Такое устройство — целый мир механики, 3D‑печати, электроники, низкоуровневой разработки, веба и даже ИИ. Идея — создать машину, которая не просто перемещается в пространстве, а по-настоящему видит и понимает свое окружение.

Можно ли представить лучшую возможность поработать с различными типами датчиков и исполнительных механизмов? Также впереди ждали интересные задачи…

Читать далее

Evertop: ультра-экономичный ПК на солнечной батарее

Время на прочтение5 мин
Охват и читатели3.9K

Evertop — это портативный ПК, эмулирующий IBM XT с процессором 80186 и 1МБ RAM. На нём можно запускать DOS, Minix и некоторые другие ОС из 80-х. Можно запустить и Windows до версии 3.0. Благодаря мощному и при этом экономичному микроконтроллеру, E-Ink дисплею, батареям на 10 000 мАч и реализации исключительных мер энергосбережения, он может работать на одном заряде до сотен и даже тысяч часов. Прибавьте сюда встроенную солнечную батарею и вы сможете использовать его бесконечно в условиях отсутствия сети, не беспокоясь о подзарядке.
Внутри много фото

Технологии из прошлого: проводной телефон. Разбираемся в устройстве, строим микро АТС

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение16 мин
Охват и читатели11K
image

Историю проводной телефонной связи принято отсчитывать с 7 марта 1876 года, когда Александром Беллом был получен патент на изобретение телефона. Интересное совпадение, но практически в то же время, с разницей в несколько часов, другой изобретатель — Элайша Грей – тоже подал заявку на получение патента на изобретение телефона. Но, так или иначе, приоритет и имя в истории остались за Беллом, который 25 июня 1876 года впервые продемонстрировал свой телефон на первой Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии.

Читать дальше →

Индикатор искусственного горизонта на базе esp32

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение3 мин
Охват и читатели7K

Для получения данных о пространственном положении самолета в полете, а также для информирование о высоте и скоростях разрабатываются пилотажные дисплеи.

Читать далее

Щупаем первый 8-битный процессор от Intel — 8008

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение8 мин
Охват и читатели12K

После того как я собрал систему на самом первом процессоре от Intel (4004), логичным, в каком-то смысле, шагом было перейти к Intel 8008. Концепция проекта та же - компилируем ассемблерный код на обычном ПК, отправляем скомпилированный бинарник на системную плату через USB, а современный микроконтроллер (stm32) эмулирует ПЗУ и ОЗУ для реального 50-летнего процессора, вставленного в DIP-сокет.

Вполне возможно собрать систему на аутентичных микросхемах, но такое решение проигрывает в удобстве использования - вместо запуска одной команды на ПК нужно будет постоянно перепрограммировать ПЗУ. Да и для меня основной интерес представляет сам процессор, а не его обвязка.

Так же как и в случае с 4004, моя плата эмулирует максимально возможный объем памяти, который нативно адресуется процессором. В данном случае, это 16Кб с некоторыми нюансами (об этом отдельно расскажу ниже).

И, конечно же, было занятно сравнить 4004 и 8008 в небольшой нишевой задачке. Да, сравнение весьма условное и какие-либо выводы по нему сделать сложно, но всё равно результаты вышли интересными.

Читать далее

Проверка корректности адресов в памяти на Cortex-M0/M3/M4/M7

Время на прочтение9 мин
Охват и читатели16K
Привет, Хабр!

По поводу случившегося на днях послабления режима, возмущения в комментариях одного соседнего поста о том, что статьи про микроконтроллеры — сплошь мигание светодиодом, а также безвременной гибели моего стандалон-блога, восстанавливать который мне пока лень, переложу сюда полезный материал об одном прискорбно мало освещаемом прессой трюке в работе с ядрами Cortex-M — проверке произвольных адресов на валидность.


Одна из весьма полезных и при этом почему-то в готовом виде нигде не описанных возможностей на микроконтроллерах Cortex-M (всех) — это возможность проверки корректности адреса в памяти. С её помощью можно определять размеры флэша, ОЗУ и EEPROM, определять наличие на конкретном процессоре конкретной периферии и регистров, прибивать упавшие процессы при сохранении общей работоспособности ОС и т.п.
Читать дальше →

Программируем «Мегапроцессор»

Время на прочтение8 мин
Охват и читатели17K
На Geektimes летом была статья про Megaprocessor — процессор из дискретных транзисторов и светодиодов, который весит полтонны и занимает всю гостиную в обычном таунхаусе под Кембриджем. Я решил воспользоваться своей географической близостью к этому мегапроекту, и запрограммировать для него что-нибудь презентабельное — например, спортировать для Megaprocessor мою предыдущую хабрапрограммку «Digital Rain».

Система команд Megaprocessor описана на сайте разработчика.

Большинство команд состоят из одного байта, за которым может следовать непосредственный операнд (один или два байта). Регистров общего назначения всего четыре (R0-R3), при этом они не равноправны: например, для команд доступа к памяти адрес должен быть либо в R2, либо в R3; а операнд — в одном из двух оставшихся регистров.

Программистам, привыкшим к системе команд x86 или ARM, набор команд Megaprocessor покажется крайне бедным: нет ни косвенной адресации «база+смещение», ни непосредственных операндов у арифметических команд (за исключением addq ±1, addq ±2). Зато есть пара неожиданных возможностей: отдельная команда sqrt, и режим .wt для команд сдвига, который заменяет результат суммой выдвинутых битов. Таким образом можно, например, парой команд ld.b r1, #15; lsr.wt r0, r1 вычислить количество единичных битов в r0 (вопрос, столь любимый собеседователями на работу!). Мнемоника ld для команды, загружающей в регистр непосредственное значение (вместо привычной по x86 или ARM мнемоники mov) указывает на способ её выполнения: фактически, с точки зрения процессора, выполняется ld.b r1, (pc++).

Итак, приступим.

Эмуляция носителя FAT32 на stm32f4

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели54K


Недавно возникла данная задача — эмуляция носителя FAT32 на stm32f4.

Её необычность заключается в том, что среди обвязки микроконтроллера вовсе может не быть накопителя.

В моём случае накопитель был, но правила работы с ним не позволяли разместить файловую систему. В ТЗ, тем не менее, присутствовало требование организовать Mass Storage интерфейс для доступа к данным.

Результатом работы явился модуль, который я озаглавил «emfat», состоящий из одноимённого .h и .c файла.

Модуль независим от платформы. В прилагаемом примере он работает на плате stm32f4discovery.

Функция модуля — отдавать куски файловой системы, которые запросит usb-host, подставляя пользовательские данные, если тот пытается считать некоторый файл.
Читать дальше →

Лабораторная установка на любительской электронике: от идеи до готовой машины

Время на прочтение7 мин
Охват и читатели49K
Привет, Хабр!

Хочу поделиться опытом и рассказать о том, как я создавал испытательную установку, начиная от проработки механики и принципа действия электроники и заканчивая изготовлением готовой лабораторной машины. Фишка установки в том, что управляется она любительской электроникой и находится на стыке DIY-прибора и промышленного образца.


Читать дальше →

Почти ОС реального времени: event-driven

Время на прочтение7 мин
Охват и читатели13K
Пару слов введения:
Делаю систему контроля на базе AtMega32. Цель — отслеживать значение датчиков температуры и давления, управление нагрузкой и сброс отладочных логов в компьютер.

Плюс экранчик 2х16 символов и клавиатура на 7 клавиш. Аппаратную часть использовал готовую — набор NM8036 от МастерКита. А вот с программной частью засада: стандартный алгоритм, уже прошитый в наборе, примитивен и универсален, исходных кодов прошивки нет, обновления выходят в зашифрованном виде. Пришлось писать самому.

Первоначально рисовал «быстро и грязно» — только чтобы работало. Затем система эволюционировала — усложнялись алгоритмы работы, разрастался интерфейс, увеличилось количество параметров, появилась необходимость обучить другого человека работе с системой. Вносить изменение не порушив старый код становилось все сложнее и сложнее. Плюс некоторые архитектурные недоработки, заложенные с самого начала, очень осложняли жизнь.

На форумах, посвященных программированию микроконтроллеров, наткнулся на упоминание об rtos — операционных системах реального времени. Почитал, скачал пару бесплатных, попробовал и принял решение: написать свое.

Читать дальше →

От паровых шестерёнок к суперчипам: как машина Бэббиджа превратилась в FPGA

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение12 мин
Охват и читатели14K

Задумывались ли вы, как идеи инженеров 19 века вдруг становятся реальностью в мире современных чипов? Как вычислительная машина из огромных латунных шестерёнок — превратилась в FPGA.

То, что Чарльз Бэббидж мечтал построить, сегодня принципы легко воссоздать на чипе размером с монету.

В этой статье разберем, как современные технологии соединили эпоху паровых машин с цифровым железом, а вопросы о том, что такое «компьютер», становятся ещё более захватывающими и… личными. Заходите, будет интересно.

Читать далее

Ближайшие события

Оживляем дисплей из кабины лифта

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение6 мин
Охват и читатели4.7K

Приветствую всех! Уверен, каждый, кто катался на новом лифте, видел подобные штуки. Всё чаще такие экраны ставят взамен привычных светодиодных или сегментных ЖК-индикаторов.

И вот однажды мне стало интересно: а как вообще они работают и можно ли запустить их самому? Как оказалось, то, что я представлял себе небольшим опытом буквально на пару часов, на деле оказалось целым приключением...

Двадцать пятый этаж

Трехмерная графика на STM32F103

Время на прочтение7 мин
Охват и читатели17K
image

Небольшой рассказ о том, как впихнуть невпихуемое и отобразить в реальном времени трехмерную графику при помощи контроллера, у которого недостаточно ни скорости, ни памяти для этого.

Новая редакция популярного бесплатного учебника электроники, архитектуры компьютера и низкоуровневого программирования

Время на прочтение3 мин
Охват и читатели148K
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.

silicon_russia_ad_selected_160730_174932

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:


Читать дальше →

Знакомство с TCP стеком для микроконтроллеров фирмы Microchip

Время на прочтение8 мин
Охват и читатели72K
Предположим, у нас возникла необходимость в создании устройства с возможностью подключения к сети Ethernet. Вариантов имеется довольно много, но все их можно условно разделить на 3 вида.
Читать дальше

Как найти и потерять бэкдор в ESP32

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение9 мин
Охват и читатели7.6K

В марте маленькая платка внезапно оказалась в центре глобального технологического скандала. Заголовки пестрили страшилками про «бэкдор» в «миллиардах устройств», и по новостям казалось, что хакеры вот-вот захватят все умные лампочки, термостаты и прочий IoT.

А потом... все как-то поутихло. Что же на самом деле нашли испанские исследователи в популярном микроконтроллере? Почему новость о «бэкдоре» разлетелась со скоростью лесного пожара? И главное — насколько реальна была угроза?

Давайте разберемся в этой запутанной истории, где переплелись технические исследования, PR-ходы, погоня за кликами и, конечно же, всеми любимые низкоуровневые протоколы. Поехали!

Читать далее

Генерация случайных чисел

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение10 мин
Охват и читатели6.8K
Картинка Benzoix, Freepik

Зачем вообще нужны случайные числа? Дело в том, что случайные числа не представляют собой оторванную от жизни абстракцию, а широко применяются во множестве областей, начиная от научных исследований и заканчивая технологиями, окружающими нас.

Рассмотрим наиболее известные применения случайных чисел и способы их получения как программным способом, так и комбинированным (программно-физическим).
Читать дальше →

Умный дом, я всё-таки тебя сделал

Время на прочтение4 мин
Охват и читатели88K


Умный дом, достаточно заезженная тема в наше время и в этой публикации я не буду рассказывать вам о новых технологиях, производителях и современных тенденциях данной темы, все написано до меня раз на сто. Я же постараюсь кратко описать процесс создания Умного дома(далее УД) без глубоких технических повествований. Если эта тема будет интересна читателям, я выложу полностью все листинги программ, прошивки МК, схемы и все необходимое, чтобы это чудо стало сердцем вашего дома.
Читать дальше →

Вклад авторов