Программирование микроконтроллеров *

Что-то часто стал заглядывать в профиль после каждой новой публикации. Так вот я и решил сделать табло, которое стояло бы на столе, и показывало место в рейтинге, карму, ну и само значение очков рейтинга.

В этой статье я хочу рассказать про свой проект импульсного (TOF) Open Source лидара — о том как я его делал, и каких результатов удалось добиться.

Однажды я подбирал себе новый монитор и немного увлёкся — получилось чудище во всю стену из трёх телевизоров с ядерной 2318-зональной подсветкой 40 000 люмен на STM32.

Четыре сгоревших STM32, три блока питания, 90 ампер, синяя сосиска, 16 бубенчиков и электродиффузия — в этой части кормим подсветку для трёх теликов, пишем с нуля протокол адресных светодиодных лент WS2812b и обматываемся коаксиальными проводами.

Без энкодеров не обходится ни один промышленный робот, принтер, лифт,  гимбал и проч. Но и в более простых вещах энкодеры тоже нужны. При этом индустриальный энкодер на 1024 точки может обойтись дороже самого мотора. Здесь представлен проект индуктивного энкодера способного упростить жизнь создателям мехатроники.

В этом тексте я напишу о буднях программиста МК в РФ.

Вы сможете прикинуть нужна ли Вам эта профессия.

Особенности российского-национального программирования микроконтроллеров.

Что вообще пишут программисты МК и на чем?

Основной язык программирования это С. Языку С уже более 50лет. Кроме микроконтроллеров С уже практические никому не нужен. Навыки программирования на С очень слабо конвертируются. В свое время, видимо на С написали компилятор для С++ и нужда в С для desktop как таковая отпала. A сам С остался для сборки артефактов для микроконтроллеров с экстремально малыми ресурсами. Хотя и сейчас большинство компаний в ЕС уже микроконтроллерные сборки собирают на С++ 17. 

Всем привет!

Исправления давно в проде, а конфа OFFZONE 2024, на которой я выступил с этим докладом, закончилась — пришло время и на Хабре рассказать об исследовании умного девайса от VK под названием «Капсула Нео» (далее — «Капсула»).

О том, что мне удалось найти и с чем пришлось столкнуться за время проекта, читайте под катом.

Осторожно: помните ли вы, как в вашем телефоне Siemens, Motorola и Sony поселились маленькие программы — «эльфы»? В рамках этой статьи мы во всех деталях исследуем прошивку бюджетного кнопочника, разберемся в её архитектуре, хакнем и напишем загрузчик тех самых эльфов с MicroSD-флэшки. При этом я постараюсь объяснить всё максимально простым и доступным языком!

Недавно я познакомился с легендой форума allsiemens.ru — Ilya_ZX, который известен своим огромным вкладом в тему реверса и моддинга телефонов на платформе E-Gold и S-Gold. Илья поведал мне интересную историю о том, как в начале нулевых, будучи студентом, поспорил с одногруппником, сможет ли он добавить ‭‭«змейку‭‭» в свой Siemens A60. И спор он этот выиграл, путем бессонных ночей ковыряния прошивки в IDA Pro! Я подумал ‭‭— «а чем я хуже?‭‭». Взял в руки кнопочный телефон на платформе Spreadtrum, сдампил прошивку и загрузил в дизассемблер...

Если вам интересен подробный процесс реверса различных модулей прошивки, как они взаимодействуют между собой, как я написал программу для применения патчей к фуллфлэшу и, собственно, бинлоадер с первой программой — жду вас под катом!

У меня был в свое время практикант из Стенфорда, от которого я получил инсайдерскую информацию, чему их там учат. Потом я интервьировал много студентов, и понял, что если человек не делает самостоятельных проектов в вузе, а просто плывет по течению программы как медуза, то будучи выброшенным на берег индустрии, он становится совершенно беспомощным.

Когда я вижу у недавнего выпускника в резюме какой-то из протоколов в котором используется valid/ready, например AXI или AHB, я прошу его спроектировать блок, у которого на входе два числа A и B, а на выходе их сумма. Разумеется не просто написать SUM=A+B, а еще и поставить valid/ready сигналы на каждый из A, B, SUM, чтобы A и B могли приходить в разное время, а также чтобы блок ждал, если SUM не может быть передана другому блоку сразу.

Некоторые не справляются. Грустно смотреть на человека, который потратил 6 лет своей жизни (4 года в бакалавриате и 2 года в магистратуре) и океан денег на образование - и не может сложить два числа и бьется как угорь на сковородке. То блок не работает когда числа приходят в разное время, то создатель забывает снять valid, и блок на 2+2 выдает не 4, а 4-4-4-4-4-4-4... То числа складываются не попарно, а просто записываются в регистры и на выход идет их текущая сумма, хотя количество аргументов A и B не совпадает. То не отрабатывается backpressure и результаты теряются, то (после того как кандидат написал страницу кода на верилоге) блок работает на половинной производительности, то есть не может принимать поток чисел подряд, а ожидает между ними пропуски (gaps). Короче ведет себя как ChatGPT.

У каждого программиста микроконтроллеров с годами кристаллизируется коллекция золотых багов. Некоторые из них весьма эпичные.

Самый типичный баг - это зависание прошивки.

Выявление причин багов и их устранение порой сродни работы детективом. Это проявляется в том, что порой очень трудно выявить причину бага. Сначала разработчик идет по ложному следу, ходит кругами, а в конце-концов выясняется, что причина на самом деле была проста, как солдатский валенок.

Наличие у контроллеров STM32, да и практически любых других, режима энергосбережения STANDBY, который фактически представляет собой полное отключение (работает только RTC и сторожевой таймер, потребление составляет первые микроамперы, а состояние не сохраняется), дает возможность простейшим способом сделать включение и выключение устройства на таком МК нажатием кнопки, в том числе и задействованной под другие функции, без каких-либо дополнительных элементов. Есть, однако, несколько подводных камней, и в этой статье я расскажу, как на них не попасть.