Обновить
224.14

Программирование микроконтроллеров *

Учимся программировать микроконтроллеры

Сначала показывать
Период
Уровень сложности

Оживляем контроллер машиниста от ушедшего в историю электропоезда

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение9 мин
Охват и читатели14K
Приветствую всех!

Пожалуй, самой желанной для меня железкой на транспортную тему был контроллер машиниста от какого-нибудь поезда. Но, как это часто бывает, достать такой экземпляр не так уж и просто.

И вот наконец в мои руки попал не просто какой-то контроллер, а очень примечательный экземпляр — от «концептуальной» электрички ЭМ2И, коих в наши дни уже не осталось.



Итак, в сегодняшней статье поговорим о том, как устроен такой контроллер и как его подключить. Традиционно будет много интересного.
Читать дальше →

Быстрый старт с ARM Mbed: разработка на современных микроконтроллерах для начинающих

Время на прочтение17 мин
Охват и читатели79K
Привет, Хабр.

Традиционным уникальным преимуществом платформы Arduino называлось (да и сейчас иногда называется, хотя это уже неверно — и мы поговорим, почему) опускание порога входа в микроконтроллерную разработку до уровня базовых знаний C/C++ и электроники в маштабе «подключить светодиод в нужной полярности».

Спросите примерно у любого активного сторонника Arduino — и вам быстро объяснят, что можно, конечно, писать под STM32 или nRF52, но выгоды в том реальной никакой, зато вас ждут бессонные ночи над сотнями страниц даташитов и бесконечные простыни функций с длинными непонятными названиями.

Заслуги Arduino в снижении порога вхождения действительно трудно переоценить — эта платформа появилась на свет в середине нулевых годов, а после 2010 завоевала серьёзную популярность среди любителей. Особых альтернатив на тот момент ей не было — процессоры на ядрах Cortex-M только появились, по сравнению с AVR они были довольно сложны даже для профессиональных разработчиков, а отладочные платы у большинства вендоров стоили от сотни долларов и выше (и в общем в индустрии ценник за отладку на 5-долларовом контроллере в $500 никого сильно не удивлял).

Однако большая проблема Arduino в том, что её развитие за минувшие 10+ лет более всего напоминает некоторые модели АвтоВАЗа:


Так как дальше я планирую длинное вступление, то сейчас, чтобы вы представляли, в чём будет заключаться практическая часть, я приведу полный текст программы, включающий инициализацию процессора STM32 и мигание светодиодом. Программа написана для ОС ARM Mbed:

#include "mbed.h"
DigitalOut myled(LED1);

int main() {
    while(1) {
        myled = 1; // LED is ON
        wait(0.2); // 200 ms
        myled = 0; // LED is OFF
        wait(1.0); // 1 sec
    }
}

Похоже ли это на высокий входной порог? На функции с непонятными названиями? Бессонные ночи над даташитами? Нет? Ладно, давайте не будем забегать вперёд.
Читать дальше →

Считаем до трёх

Время на прочтение4 мин
Охват и читатели33K

Троичные вычисления


Я готовлю курс лекций по архитектуре компьютеров для студентов нашего университета, и в качестве небольшой практической разминки я бы хотел предложить студентам построить примитивный программируемый вычислитель в троичной логике. Конкретно эта статья рассказывает про базовый модуль, который будет использоваться в постройке, а именно про троичный мультиплексор. В данном тексте я не пойду дальше простейшего сумматора (и его реализации в железе), текст и так получается достаточно насыщенным. В последующих статьях я буду потихоньку рассказывать, куда меня эта кривая заведёт, так как я в самом начале авантюры.



Я выбрал сбалансированную троичную систему, в которой один трит может представлять одно из трёх значений -1, 0 или 1. Весьма подробно о ней можно почитать тут.

На любые вопросы из разряда «зачем?!» я отвечаю заранее: «Because I can».


Читать дальше →

USB Toolstick, или программирование микроконтроллеров «для самых маленьких»

Время на прочтение5 мин
Охват и читатели38K


Статья адресована начинающим разработчикам радиоэлектронной аппаратуры и посвящена линейке отладочных средств USB Toolstick компании Silicon Laboratories (Silabs), позволяющих осущуствить быстрый и безболезненный старт в области изучения и программирования микроконтроллеров.
Читать дальше →

Подборка игр с низкоуровневым программированием

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение5 мин
Охват и читатели26K

TL;DR

Игры от Zachtronics:

TIS-100, EXAPUNKS, SHENZHEN I/O

Про создание процессора от логических элементов и до написания кода на ассемблере: браузерная бесплатная nandgame.com, более продвинутая Turing complete.

Если Вам нравится какая-то игра из перечисленных - наверно, и остальные тоже подойдут. В каждую из них я наиграл по 30+ часов, получил кучу удовольствия и научился чему-то новому.

Подробности

Поросенок найден (80186)

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение2 мин
Охват и читатели15K

Наверное многие слышали историю, рассказанную М. Задорновым в одном из своих выступлений, про трех поросят выпущенных в американской школе с номерами 1, 2 и 4 с панчлайном о том, как полиция долго искала поросенка номер 3.

Мое знакомство с компьютерами типа IBM PC происходило по похожему сценарию. В юности (начало 90х), в скудной литературе регулярно мелькали процессоры 8086(8088) и 80286, 386, затем 486 и т.д. Однако процессор 80186, который было бы логично ожидать не попадался.

Читать далее

Меньше точно не бывает! Делаем вольтметр на ATTINY10

Время на прочтение4 мин
Охват и читатели24K

В продолжение к прошлой статье решил пощупать и Attiny10. Ну меньше уже точно ничего нет. Если и есть такое извращение с 4 ногами, я о нем не знаю, точнее не нашел.

Тут у нас полноценный МК, в корпусе SOT-23! И задачи на нем решать можно вполне серьезные. Собрав схему на макетке, с МК на адаптере и модулем дисплея я было обрадовался, но готовая плата работать отказалась...

Читать далее

Операционные системы с нуля; Уровень 0

Время на прочтение11 мин
Охват и читатели140K

Добрый день/вечер/ночь/утро! Есть один экспериментальный курс по операционным системам. Есть он в Стэнфордском университете. Но часть материалов доступно всем желающим. Помимо слайдов доступны полные описания практических занятий.


Чем этот курс отличается от прочих других? Большая часть кода пишется самостоятельно и выполняется на вполне реальном современном железе. В качестве целевой платформы выбран Raspberry Pi 3 model B. Т.е. достаточно актуальная архитектура AArch64. ARMv8 Cortex-A53, четыре ядра, 64-бита и вот это всё. В качестве основного языка программирования выбран Rust. Который безопасный, быстрый, без GC и так далее. Его, Rust, предполагается изучать во время курса.


Тут есть про диски, файловые системы, операции ввода-вывода, потоки /процессы, планирование, виртуальную память, защиту и безопасность, прерывания, параллелизм и синхронизацию. Как и в любом другом, уважающем себя курсе. Разница в актуальности материала и в количестве практики. Коддить придётся много.

Читать дальше →

Реанимация старых лабораторных стендов при помощи микроконтроллеров

Время на прочтение3 мин
Охват и читатели7.3K
imageВ НГТУ, где я учусь на факультете энергетики, основная масса лабораторных работ проходит на очень старых стендах. Неверные показания измерительных приборов, постоянные сбои и поломки, да и просто неудобное управление вызывает массу неудобств и мешает изучению исследуемых физических процессов. В связи с этим у меня и моего преподавателя возникла идея усовершенствования таких стендов при помощи микроконтроллеров.
Читать дальше →

Необычный отладочный комплект от Texas Instruments

Время на прочтение3 мин
Охват и читатели57K

Введение


Наконец-то мне удалось заполучить отладочный комплект eZ430-Chronos от компании Texas Instuments, который представляет собой полноценные спортивные наручные часы, которые построены на базе процессора CC430F6137, имеющего на борту беспроводной интерфейс передачи данных и множество других полезных плюшек.



Возможности


Пожалуй, самым необычным свойством этих часов, отличающим их от любых других, является возможность полной смены прошивки встроенного микроконтроллера или модернизации прошивки, используемой по умолчанию. Причем, обновление прошивки возможно не только с помощью физического подключения к плате часов, но и по беспроводному интерфейсу.

Отладочный комплект содержит:
  • Спортивные наручные часы;
  • Беспроводную точку доступа с USB-интерфейсом для связи с PC;
  • Отладочный интерфейс eZ430 с USB для прошивки и отладки встроенного микроконтроллера;
  • Диск с документацией и программным обеспечением;
  • Микроотвертку для демонтажа;
  • Два запасных винтика;
  • Буклет с краткой инструкцией.

Помимо процессора с поддержкой беспроводной передачи данных, на борту часов находятся датчик температуры, датчик давления (высотомер) и 3-осевой акселерометр.
Читать дальше →

Автоматический светодиод

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение11 мин
Охват и читатели21K

Хочу поделиться с вами своей мечтой, мечтой о светодиоде, который корректирует свою яркость в соответствии с окружающим освещением… без каких-либо вспомогательных компонентов.

Читателям моего блога известно, что я работаю над обновлённой версией «Precision Clock» (но не спешите радоваться, до релиза ещё не один месяц). Одна из доработок этих «точных часов» коснулась дисплея, который теперь отображает время с точностью до миллисекунды. Причём я переработал его в корне, чтобы убрать мерцание, возникающее при записи работы часов на скоростную камеру.

Читать далее

C++20 в bare-metal программировании, работа с регистрами микроконтроллеров Cortex-M

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение43 мин
Охват и читатели11K

Сегодня я хотел бы обсудить тему, с которой так или иначе сталкивался почти каждый программист встраиваемых устройств без использования настоящих операционных систем, а именно прямое управление периферийными узлами микроконтроллера. A конкретнее, я хотел бы обсудить повышение безопасности при управлении периферийными модулями без потери эффективности, гибкости и читаемости.

Статья предполагает, что читатель имеет базовые знания программирования bare-metal систем и языка С++, в том числе и современных стандартов. Это означает, что совсем базовые пояснения выходят за рамки этой статьи.

Читать далее

Открытый проект частотного преобразователя для управления электродвигателями

Время на прочтение10 мин
Охват и читатели61K

Дефицит компонентов отразился не только на рынке потребительской электроники, но и на промышленной. Стали дефицитом в том числе и частотные преобразователи (ЧП). Может стоит сделать свой ЧП? Мы пробовали.

Вот что получилось

Ближайшие события

Как разработать микросхему. Собственный процессор (почти)

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели45K

Как же разработать свою микросхему. Задался я этим вопросом, когда я захотел создать собственный процессор. Пошёл я гуглить и ничего годного не нашёл. Ответы в основном два։ "Ты не сделаешь свой процессор, потому что слишком сложно" и "Забей и собери компьютер из комплектующих".

Очевидно что это меня не устаивает, поэтому я решил изучить вопрос серьезнее. Оказалось можно сделать свой процессор описав его с помощью Verilog и FPGA. Купил плату в Китае, 3 года спокойным темпами написал свой процессор, оттестировал, скомпилировал и залил на FPGA. Но мне этого не достаточно.

Читать далее

Ретро игровая приставка своими руками

Время на прочтение15 мин
Охват и читатели50K

image


Этот пост является введением в мой проект "самодельной" консольной видеоприставки сделаной с нуля. Я вдохновлялся как ретро консолями так и современными образцами, но у меня получилась своя собственная архитектура. Мои друзья постоянно мне говорили, что я должен рассказать о своём проекте, а не делать всё исключительно "для себя", так что вот я публикую этот пост.

Создание своего летающего робота

Время на прочтение5 мин
Охват и читатели75K
Примерно год назад было сообщение о конкурсе от КРОК «Летающие роботы». Мне стало интересно поучаствовать и приобрести опыт в конструировании автономного летающего робота. К сожалению, из конкурса пришлось выйти из-за нехватки времени, но интерес к решению проблемы остался. Конкурсное задание, если кратко, заключалось в том, чтобы пролететь от точки A до точки B, пролетев через отверстие в стене, и вернуться.



Что и как получилось на данном этапе под катом.
Подробности с фото

Датчик линейного положения, работающий по принципу электронного штангенциркуля

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение12 мин
Охват и читатели12K

Вы когда-нибудь мечтали о 500-герцовой системе датчиков линейного положения? Тогда вам повезло — для этого достаточно печатной платы, простого микроконтроллера и немного математики!

См. также полный исходный код и журнал моих исследований по этому проекту.
Читать дальше →

Затерянные в тумане, или Увлекательные приключения в мире АПР *

Время на прочтение11 мин
Охват и читатели22K

* АПР - аэропоника с пневматическим распылением

Уже почти год назад мой друг, в качестве хобби выращивавший дома клубнику, увлёк меня этой идеей. Я решил изучить практику высокотехнологичного сельского хозяйства, а затем методом проб и ошибок начал строить установку для безсубстратного выращивания клубники в закрытых помещениях - естественно, с желанием довести до состояния, при котором её можно масштабировать, а само выращивание будет максимально автоматизированным.

Вышло ли из этого что-то и что конкретно - под катом. Сразу предупрежу: статья огромная, потому что материала много. И очень много фото.

Читать далее

Осваиваем 3-рублёвые микроконтроллеры PADAUK

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение8 мин
Охват и читатели44K
image

Тайваньская фирма Padauk по праву считается производителем самых дешевых корпусных микроконтроллеров. Большим функционалом они не обременены, но несложные задачки для простых устройств могут выполнять.
Читать дальше →

Индастриал-пирсинг со светодиодами

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Охват и читатели10K

Моя подруга носит украшения, называемые «индастриал-пирсингом» – по сути, такое украшение представляет собой штангу, продетую через два противоположных прокола в ухе.

Мне же, как любителю интересных проектов с электроникой, пришла идея встроить в эту штангу светодиоды.

Это один из проектов, которые я успел реализовать как раз перед закрытием London Hackspace. К этому моменту у меня уже год, как нет доступа к фрезерному станку, а без него просверливание отверстий в игле от шприца оказалось нетривиальной задачей.
Читать дальше →

Вклад авторов