Учимся программировать микроконтроллеры
Цель этой главы — заложить теоретическую основу для глубокого понимания функций и производительности модуля UWB650. Начиная с основных принципов сверхширокополосной (UWB) технологии, мы постепенно сосредоточимся на конкретной аппаратной реализации модуля UWB650, предоставляя инженерам необходимые базовые знания и технические спецификации для проведения первоначальной оценки.
Меня зовут ZolAnd, я - независимый инженер-разработчик embedded-систем в основном для дома и сельской усадьбы. В какой-то момент мне захотелось собрать под одной крышей разношёрстный парк ZigBee-устройств от разных производителей, работать с ним локально, без обязательной привязки к облаку, и при этом иметь возможность не только интегрировать чужие устройства, но и проектировать свои. Так появился проект ZBFun. Эта статья — про то, с какими вызовами я столкнулся, какие решения уже существуют и почему они мне не подошли, и про архитектуру, к которой я в итоге пришёл.
С чего всё началось
Задача звучала просто: хочу python-библиотеку для ZigBee на ESP32-C6. Готовой не нашлось — есть отличный esp-zigbee-lib от Espressif на C, но ничего сопоставимого на Python или MicroPython для этой платформы не было. Значит, писать самому. И тут выяснилась вторая, более фундаментальная проблема. Чтобы написать библиотеку, нужно понимать, что такое ZigBee Cluster Library (ZCL) — стандарт, который описывает, из чего вообще состоит ZigBee-устройство: кластеры, атрибуты, команды, типы данных, зависимости между ними. Официальный документ Alliance — 1213 страниц PDF, написанный для инженеров, имплементирующих стек с нуля, без какой-либо машиночитаемой версии. Ни JSON, ни XML — только текст, рассчитанный на то, что человек прочитает и перепечатает нужное руками. Дальше — хуже. Когда я стал сверять этот текст с реальными SDK и реальными устройствами, обнаружились расхождения. Причём не косметические, а такие, из-за которых устройство просто не будет работать правильно.
продолжение темы RTOS, начало см.
https://habr.com/ru/posts/1060466/
https://habr.com/p/1062346/
Получив результат, а именно, запуск SMP версии RTOS, задался вопросом, а какая же плата в виде ухудшения временнЫх характеристик взимается за межъядерное взаимодействие сервисов RTOS?
Достал из пыльного чулана давно написанный тест производительнсти сервисов RTOS и причесал с целью использования в одно- и много-ядерном режиме.
Одним из самых вдохновляющих моментов в разработке микроконтроллерных устройств является их первая установка и запуск в локальной сети. И этот же момент может превратиться в настоящий ад, когда процедуру приходится повторять десятки или сотни раз. Множество однотипных контроллеров, развертываемых одновременно, требуют часов монотонного конфигурирования — времени, которое любому инженеру хотелось бы провести с большей творческой пользой.
Для решения этой проблемы был разработан легкий open-source сервис с открытым исходным кодом и условным названием «esp-monitor».
Ни для кого не секрет, что IoT‑устройства собирают огромное количество информации, в том числе личные данные пользователей и фиксируют их местоположение. А также они жёстко привязаны к конкретному производителю, т.е. пользователь зависим от конкретного производителя или бренда. Гаджеты совместимы с парой основных систем, но кроссплатформенность отсутствует. Устройства разных производителей часто не могут взаимодействовать друг с другом без дополнительных шлюзов. Универсального протокола связи устройств тоже нет. Из стандартов: Zigbee, Matter, Z‑Wave, Bluetooth, Wi-Fi — как следствие умные устройства плохо дружат между собой.
Если что-либо можно измерить числами, то это уже вселяет оптимизм. Значит мы имеем дело с более-менее понятным объектом или явлением, которое можно описать устоявшимися правилами. И, казалось бы, что тут такого, измерить влажность почвы? Вроде простоя и понятная задача, но в ней всё оказывается не так уж просто. Давайте разбираться!
Это мой развернутый ответ на тему организации программных таймеров который я обещал в комментариях (ссылка на комментарии будет ниже).
На самом деле это не совсем то что я изначально имел ввиду - хотел рассказать, то есть это на самом деле только часть ответа. Картинки я здесь не стал рисовать, так как они уже у меня нарисованы в одной из предыдущих статей, ссылка тоже будет, но в самом конце.
Есть утилита для автоматического выравнивания отступов в исходных кодах. Называется astyle.exe.
В этом тексте я покажу, как работать с утилитой Astyle.
У ST есть утилита STM32CubeMonitor , которая позволяет по SWD/JTAG следить за конкретными переменными в физической памяти (REG, RAM, ROM) микроконтроллера.
Передаешь STM32CubeMonitor *.elf файл и подключаешь по SWD Target. Причем эта Tool(а) позволяет строить графики по значениями переменных в памяти. Это как утилита ArtMoney в случае с взломом компьютерных игр на PC, только для микроконтроллера.
STM32CubeMonitor удобна при отладке систем автоматического управления (ПИД регуляторы), цифровых фильтров, триггеров Шмитта и прочей DSP обработки.
В данном тексте я произвел смысловой перевод фрагментов спецификации протокола UDS. Той его части, которая поясняет механизм чтения и записи параметров.
Как многие уже знают UDS протокол позволяет читать и писать реальные физические параметры автомобильного агрегата.
UDS протокол реализует динамическую типизацию. То есть вся информация про типы данных поступает во время исполнения программы .
Вот об этом всем и поговорим.
Привет, Хабр!
В системах точного позиционирования и измерения угла поворота оптические энкодеры остаются критически важным компонентом, обеспечивающим обратную связь по положению. Среди множества датчиков данной категории, будет рассмотрен HOA0902-11 — это двухканальный фотодатчик, предназначенный для высокоточного измерения углового положения, скорости и направления вращения, его конструкция и схема работы основаны на принципе оптической модуляции света через диск.
В данной статье будут рассмотрены:
— Принципы работы HOA092-11;
— Схема электрическая принципиальная энкодера;
— Программная реализация (расчет пройденного пути, скорости и направления движения, а также вывод информации на дисплей);
— Тестирование системы, будет рассмотрено (пройденный путь, скорость, направление движения).
Исполним обещанное в [1], где упомянута задача о светофоре Ангера [2]. Она интересна формулировкой, которая заметно отличается от аналогичных задач, и утверждением, что более компактного решения, чем предложенное автором монографии, не существует.
Обычно светофоры моргают, «тупо» реализуя фиксированную временную последовательность. В светофоре С..Ангера есть динамизм. Он определяется датчиками, фиксирующими ситуацию на перекрестке. И это само по себе интересно. А утверждение формальным путем, сомневаться в справедливости которого оснований, казалось бы, нет.
Но нет исследователя, который не ставил бы перед собой задачу доказать недоказуемое или опровергнуть неопровергаемое. И один из способов достичь желаемого – создать решение, подтверждающее вашу правоту. Как настоящие исследователи, мы именно это и попытаемся сделать, опровергнув, если удастся, тем самым утверждение С.Ангера.
А начнем мы с реализации светофора в исходной формулировке, хотя и в рамках другой формальной модели [3].
Разбираю субсидию 300 миллионов на внедрение российских ПО и ПАК. Если вы промышленник, читайте внимательно: возможно, это ваш шанс. Или нет.
Автоматизируете настройку Linux для embedded-разработки? Я собрал Ansible-коллекцию, которая за пару минут установит arm-none-eabi-gcc, J-Link, can-utils и драйверы PEAK CAN на любую машину. Больше никаких ручных команд и забытых зависимостей — всё одной кнопкой, с поддержкой CI/CD.
RF4463PRO, выпущенный компанией NiceRF Wireless Technology Co., Ltd., представляет собой высокопроизводительный беспроводной приемопередающий модуль субгигагерцового диапазона. Эта серия модулей доступна в различных версиях с рабочими частотными диапазонами, включая 150/315/433/470/868/915 МГц, для удовлетворения потребностей различных регионов и приложений.
Yet another способ сверхбыстрого прототипирования из мелких модулей и печатных плат. Также, рассматривается вопрос вайбкодинга любых шрифтов на основе генерации из ttf для дисплея и вывода рисунка.
В данной статье я описал, как мы разрабатываем систему для функционального контроля микросхем ADV7180BCPZ (SDTV Video Decoder) и ADV7343BSTZ (Multiformat Video Encoder). Показана архитектура системы, общий алгоритм и сценарии тестирования.
Представьте заголовок: “Китай запускает новую архитектуру RISC-X - ответ на санкции США”. Хороший кликбейт: есть драма, геополитика и слово "архитектура". Но если выключить кликбейт-режим, остаётся классический рецепт жареной утки: берём "а вдруг?", вырываем из контекста, добавляем три щепотки паники - и подаём как "уже решили!".
Спойлер: блокировать RISC‑V нельзя так же, как нельзя «отозвать» таблицу умножения. Это открытый стандарт (ISA), тексты опубликованы и лицензированы так, чтобы ими мог пользоваться любой, кто умеет читать и проектировать железо. Данная организация представляет собой швейцарскую ассоциацию RISC‑V International, что в значительной степени снижает геополитические риски. Хотите — форкните, назовите хоть RISC‑XXL, но экономически это как «играть в хоккей на льду в роликах с мячом, которого нет»: красиво звучит, играть неудобно, выиграть невозможно.
И этот миф мы разберем более подробно в нашем следующем материале. Всем заинтересованным - добро пожаловать под кат!
Компиляцию большой программы можно сравнить с кипячением воды. Вы никогда не можете сказать сколько еще осталось времени до окончания процесса. Многим пользователям GUI‑IDE приходится страдать от того, что запустив сборку проекта приходится ждать окончания непредсказуемое время.
Однако эту проблему можно решить, если собирать код скриптами сборки. Достоинством сборки проекта из самостоятельно написанных скриптов является то, что в процесс сборки можно добавлять всяческие полезные механизмы. Вы программируете не только свою прошивку, но и процесс сборки самой прошивки. Здорово?
В этом тексте я написал про то, как добавить индикатор прогресса в процесс сборки прошивки.
Опыт портирования драйвера VL53L1X с STM32 на CH32V003. Рассказываю, как адаптировать низкоуровневые функции I2C, настроить системный таймер для таймаутов и HAL_Delay, а также организовать пример работы через UART. Статья будет полезна тем, кто хочет использовать готовые драйверы STM32 на простых микроконтроллерах