Электроника для начинающих

Саму проблему для себя я разрешил ещё несколько лет назад, но очень хочу поделиться со всеми интересующимися тем, в чём состоят различия в программном обеспечении для измерения поведения аудиоустройств, так как я накопил на эту тему довольно много наблюдений.

Даже простое перечисление критериев выбора оказалось связано с погружением в технические детали, которые могут быть полезны тем, кто интересуется аудиоаппаратурой или электроникой.

В этой статье я сознательно ограничусь измерением нелинейных искажений — компонентов, отсутствовавших в исходном сигнале, но появившихся на выходе устройства и зависящих от входного уровня нелинейным образом.

Измерения нелинейных искажений сложно выполнять корректно: они требуют высокой точности трактов, чистых условий и хотя бы минимальной стандартизации методик. Именно поэтому я хотел тщательно во всём разобраться, так как мой текущий инструмент показывал некоторые проблемы, и я не знал в точности почему.

Я занимаюсь промышленной водоподготовкой. Сейчас у нас исследовательский проект: изучаем методы предочистки высокоминерализованной воды. Пробуем разные коагулянты и флокулянты, меняем дозы и градиенты перемешивания. Каждый режим держим около двух часов, потом отбираем пробы и сравниваем результат.

Для такого исследования нужен точный перистальтический насос‑дозатор на маленький расход. Реагенты должны поступать в воду непрерывно, с заданной дозой в мг/л, от 1 до 13 мл/мин. Реагентов два — коагулянт и флокулянт, значит, нужно два канала.

Подходящий готовый насос я не нашёл и спроектировал свой. Рассказываю, как он устроен, где я ошибся и как он работает на установке.

Привет, Хабр! На любую электрогитару можно установить дорогие звукосниматели, и из этого что-то получится. Если результат не порадует, фирменные датчики останутся в вашем распоряжении. Потребуется только заменить саму гитару.

Благодаря маркетплейсам и прямым поставкам из Китая, хорошие дешёвые звукосниматели сегодня тоже доступны. Есть и ещё более экономный путь — замена магнитов в штатных датчиках инструмента. Пересылка магнитов — та ещё заморочка, но со второй попытки всё получается.

Однако гитарный звукосниматель — это просто подмагниченная катушка индуктивности или несколько таковых. И мы можем изменить параметры такого устройства даже без замены магнитов при помощи копеечных конденсаторов и резисторов. Причём номиналы компонентов для требуемого звучания можно подбирать как душе угодно, не ограничиваясь выбором из нескольких моделей датчиков или разновидностей магнитов.

Сегодня я возьму ультрадешёвый стратокастер Kuruisi и сделаю из него инструмент, пригодный как для комфортного обучения новичка, так и для репетиционно-концертной деятельности практикующего музыканта.

^JanGB

Сегодня будет своеобразный забавный пост, в котором я изложу свою мысль, которая пришла мне буквально на днях: как «апнуть» мендосинский мотор? 

И, что любопытно — я нигде такого ещё не видел! Так что, можно, наверное, считать, что эта забавная инновация — как бы своеобразный следующий шаг во всем известной конструкции мендосинского мотора… 

Привет, Хабр! Меня зовут Кирилл Алексеев, я ведущий инженер в отделе интеграции систем на кристалле радиочастотного центра YADRO. Сегодня снова поговорим «за разработку под ПЛИС».

Есть множество способов распараллеливания одного и того же алгоритма, а значит, и огромное количество вариантов его реализации в виде цифровой схемы. Задача инженера — выбрать одну конфигурацию схемы, подходящую под заданные условия. 

В этой статье разберем основные виды параллелизма цифровых схем, которые (естественно) сильно отличаются от видов распараллеливания программ. Как и в предыдущем моем тексте, виды параллелизма сравним на примере распараллеливания микроархитектуры КИХ-фильтра, реализованной с использованием MAC-операции. Я отвечу на вопрос, какой вид стоит использовать, когда ключевой критерий — пропускная способность схемы throughput,то есть определена скорость поступления и обработки данных.

Материал будет полезен тем, кто только начал работу с ПЛИС: сможете применить новые знания для реализации цифровых схем на практике. Опытные инженеры и архитекторы специализированных вычислительных устройств тоже смогут открыть для себя что-то новое и полезное. Для обсуждения приглашаю всех в комментарии. 

После поездки в Грузию (см. пост Хакерспейсы Батуми и Тбилиси + ASIC чип спроектированный в Грузии) мы доотладили проект Tbilisi CORDIC и засабмиттили его на сайте TinyTapeout для производства на фабрике IHP в Германии, Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik.

Затем мы устроили две ондайн-лекции на Zoom-е - одну на английском, другую на русском. С вопросами и ответами лекции растянулись на два часа каждая, и мы выложили их на YouTube, ВКонтакте и RuTube. Ниже выложенные видео и их содержание на русском и английском.

UPD: В России MPW-сервисами по производству малосерийных чипов для университетов занимается МИЭТ, см. статью про кооперацию МИЭТ и ТУСУР.

При разработке IP-блока инженеру приходится писать логику, превращающую входные данные в выходные. Желательно, чтобы этой логикой можно было еще и управлять в рантайме, поэтому в IP-блок добавляют контрольные и статусные регистры, которым нужно обеспечить подключение со стороны системного интерконнекта.

Теперь представим: архитектор описывает эти регистры в каком-нибудь markdown, инженер, глядя на них, пишет Verilog имплементацию, а разработчик драйвера вручную создает заголовочные файлы на C. Если повезет, все эти компоненты будут соответствовать друг другу. Но только один раз. Решить проблему соответствия способен язык SystemRDL.

Карты рабочих режимов (КРР) ー далеко не самый распространённый вид отчёта, который приходится разрабатывать на печатный узел (ПУ).

И поэтому ещё не так давно можно было услышать от схемотехников и конструкторов, что они что‑то слышали о КРР, но лично не сталкивались.

Так же это происходило потому, что на многих предприятиях этим занимался целый отдел(!) отвечающий за качество разрабатываемой аппаратуры. И было это уже последующим этапом подготовки к натурным испытаниям изделия.

Но сейчас на многих предприятиях запущен процесс оптимизации ресурсов и, кроме того, у разработчиков электроники стало больше оборонных заказов. Требования к качеству изделий стали выше.

Всё меняется, и мы отреагировали на возросшее количество запросов на разработку данного функционала.

Немного о том, для чего нужен данный документ.

Когда-то, очень давно, у меня был ZX-Spectrum, затем его аналог Magic 06. Это действительно замечательный компьютер для своего времени. Сейчас интерес к созданию компьютера из набора микросхем в обнимку с паяльником снова актуален для любительских проектов и не только. Но когда я стал искать информацию о процессорах Z80, то не смог найти корректную информацию по применению и возможностям процессора, а также «распиновке» процессора и его маркировке. Поэтому данная статья и последующие будут постепенно раскрывать этот пробел.

Данная статья рассматривает процессор  Zilog Z84C008PEC (Z80) с точки зрения описания основных функций, маркировки, а также «распиновки». Данный процессор был куплен в Китае, для меня было удивительно, что данные процессоры не просто еще используются, но и даже производятся в поднебесной, хотя официальное производство свернуто. Внимание, данный процессор производится и применяется с 1976 года, уже почти 50 лет. Оказывается, его применяют в промышленной автоматике по сей день, в любительских бытовых компьютерах, в компьютерах управляющих автоматикой на производстве, в том числе в «кустарной» автоматике.

Лично для себя я приобрел этот процессор, чтобы собрать ZX-Spectrum на макетной плате

Итак, о процессоре.

Тактовая частота процессора Z80 с маркировкой линейки Z84C…PEC напрямую зависят от цифр, которые идут сразу после «Z84C00».

Если указанно «04», то тактовая частота 4 МГц, если указано «08», то тактовая частота 8 МГц. Но самое интересное в другом маркере, а именно в букве «С» идущей сразу после «Z84». Эта буква говорит о том, что рабочая частота может быть от 0 МГц до значения указанного выше («04» – 4 Мгц, «08» - 8 МГц).

Зачем всё это (или как я три года таскал идею в голове)

Доброго времени суток. Идея «родилась» в голове больше 3-х лет назад, но «то ли лыжи не едут, то ли я молодец».

У меня стоит «Фильтр ПРОФИ Осмо 100 М с насосом» в самом начале (когда было интересно) меняли фильтры по значению TDS была штучка от Xiaomi, потом потерялась. Потом меняли раз в полгода, ну а сейчас меняем по «вкусу», который увеличил срок до раза в год. Так же в самом начале приобретения фильтра, а это 8–7 лет назад +/‑ рассматривал к покупке «Индикатор ресурса БАРЬЕР для проточных фильтров» но тогда цена сильно кусалась, да и в наличии ни где не было. Сейчас ситуация не изменилась, их все также нет, а ценник в 3 раза дороже стал. И вот мы плавно переходим в DIY.

В этом тексте я показал как сделать универсальный полностью конфигурируемый однобитный ЦАП на основе микроконтроллера STM32F407ZG.

Суть проста.
В программе есть RAM массив двоичных семплов длинны N, которые надо отправить "на улицу" со строго выдержанным микросекундным периодом.

Есть частота дискретизации, задаваемая частотой переполнения аппаратного таймера.

Надо выдать на GPIO пин этот поезд из нулей и единиц. Причем сделать это так, чтобы в ARM процессоре было не более 2х прерываний: половина перемещения и окончание перемещения.

В тексте представлена пошаговая методичка того как это сделать.

Можно ли на STM32 реализовать однобитный ADC?
Причем без использования аппаратного ADC.

Да так, чтобы GPIO пин читался со строго определенным микросекундным периодом по команде аппаратного таймера и сохранял значения прочитанных логических уровней в массив.

При этом во время чтения N однобитных семплов должно произойти не более 2х аппаратных прерываний.

Да, можно.

Привет, Хабр! Меня зовут Андрей, я инженер по подготовке печатных плат к производству в компании ГРАН Груп. Каждый день я открываю новые проекты печатных плат и выполняю их CAM-подготовку для наших производственных площадок так, чтобы после производства наш заказчик получил именно ту плату, которую он задумывал.

И чтобы отправить ту самую заветную хорошую плату, нам нужно поймать ошибки в переданных данных по плате: где-то что-то не дописали, где-то что-то перепутали — и вот уже инженеры тратят время на уточнения и согласования, сроки плывут, а менеджеру приходится звонить и переносить дату отгрузки, которую уже согласовали.

В статье разберём типовые ошибки, которые мы видим в документации, и покажем, как их избежать. Еще до производства, только те ошибки, которых можно избежать до отправки файлов.

В этой статье я расскажу о том, как я чинил и модернизировал довольно редкий и несколько необычный советский радиоприемник «Электроника 26–01», и о том, какую «тайну» скрывает его управляющая микросхема.

Поговорим о нанометрах. Просто и доступно. Что такое «тонкий» и «толстый» нанометры? В чем отличия? И кто лучше?

Собеседник — Халиль Эль‑Хажж, руководитель службы проектов и внедрения НТЦ «Модуль». В прошлом — старший инженер сектора физического дизайна (топологии) цифровых СБИС НТЦ «Модуль».

Пришло время поиграться на плате TZT RK-ZYNQ7020-F v1.1 (Zynq-7000, XC7Z020-CLG484-2) с имеющейся у меня камерой на базе сенсора OV5647 (CSI-2, RAW10) и вывести одновременную картинку по HDMI и по Ethernet с использованием стриминга сжатого потока по UDP. Данная статья представляет собой практический мануал: если выполнять шаги по порядку и не переходить дальше, пока предыдущий не дал ожидаемый результат, вы получите живую картинку на мониторе и поток, который открывается в браузере, VLC или ffplay.

Собрать «камеру на ПЛИС» — это не набрать IP-блоки с именами MIPI и HDMI в Vivado. Настоящая работа — в цепочке невидимых договорённостей: кто поднимает тактовые и память, у какого сброса должен быть фронт, в каком порядке включаются источник и сток, какое соглашение о цвете живёт в кадровом буфере, и почему молчаливый отказ почти всегда выглядит как поломка совсем другого блока. Картинка на экране и поток в браузере появляются только тогда, когда все эти договорённости одновременно верны.

Все это мы разберем в этом материале. Всем интересующимся - добро пожаловать под кат!

Привет, Хабр! Сегодня расскажу о попытке (вроде как небезуспешной) ремонта ноутбука. Это Lenovo IdeaPad Gaming 3, его я несколько лет назад купил по случаю, причем совсем недорого. Ноутбук не включался, не заряжался, внешне при этом выглядит он очень хорошо, даже экран цел, что удивительно. Но вот беда — никак не получалось попробовать починить, все время был занят. 

И вот недавно все же дошли руки. Ремонт оказался крайне интересным: я обнаружил сразу несколько проблем, которые успешно решил. Это и залитие, и сгоревший чип, и еще пара вещей. Забегая наперед: ремонт почти закончен, осталось только дождаться прибытия любопытного элемента под замену. Это мультиконтроллер, он отвечает на плате за дежурное питание, запуск материнки, клавиатуру, зарядку и другие служебные функции. Как прибудет, сделаю вторую часть статьи с инструкцией по запайке и прошивке. Но это уже, как говорится, мелочи. Подробности — под катом.

^{patents.google.com}

Некоторое время назад мне на глаза попалась любопытная информация, о том, что примерно в середине 2000-х годов в сети начала распространяться информация о появлении некоего «загадочного электродвигателя Бедини», который, якобы задействует некую «свободную энергию» :-) и вообще представляет собой «чудесный прорыв» (хе-хе). 

Тем не менее, при взгляде на него, меня тут осенила одна мысль, которую я в сети ещё не встречал и мне всё стало «ясно как день» что же мы тут видим перед собой на самом деле! (Спойлер: в целом — ничего фантастичного, но, тем не менее, интересно и корни глубокие). 

Собственно, чем и хочу поделиться с вами…

Беспроводная передача энергии… Задача, над которой бьются лучшие умы, пожалуй, что и не первый десяток лет! С ростом числа бытовых радиопередатчиков — сотовые телефоны, wi-fi, беспроводные датчики разного рода — задача получения электроэнергии от этих источников для запитки разного рода устройств, например, автономных, не привязанных к питанию и получающих его от радиоэфира — приобретает особую остроту… 

Сразу надо отметить, что в полной мере эта задача до сих пор не решена — по крайней мере, для высокоэнергозатратных применений, хотя, судя по тому направлению, в котором движется вся электроника — уменьшению энергопотребления и размеров компонентов, похоже, что одно из решений может прийти из этой области, в виду просто гораздо меньшего потребления новыми поколениями схем, из-за чего, им станет достаточно даже слабого питания, извлекаемого из энергии радиоволн… 

Тем не менее, если отбросить эти рассуждения, есть одна сфера, в которой практически применимые решения наблюдаются практически непрерывно, с начала XX века — и это детекторные приёмники! 

Вроде бы они давным-давно устарели, уступив место более эффективным устройствам — однако, как ни странно, подобная схема нашла применение в совсем неожиданном варианте: так называемых «блинкерах» (от англ. «blink» — мерцать) широко распространившихся в 2000-х годах и предназначенных для подачи сигнала владельцу сотового телефона (тогда ещё не смартфона, т.к. дело происходило до эры смартфонов) о каких-то событиях, ярким мерцанием…

Мне надоело тянуться к клавиатуре и мыши, чтобы пролистнуть ролик, — и я собрал кликер для ПК на базе ESP32. Три кнопки, наподобие пульта для презентаций: две листают ленту стрелками вверх и вниз, третья отправляет F13. Её нажатие ловит собственное расширение браузера и ставит лайк.

F13 выбрана не случайно. На большинстве клавиатур ряд функциональных клавиш заканчивается на F12, поэтому F13 гарантированно не столкнётся с чужим сочетанием. Зато событие можно перехватить в расширении и обработать по-своему.

В моём случае получилась игрушка для Firefox, но тот же принцип закрывает и рабочие задачи. SMM-специалист может быстрее модерировать посты: переключаться между ними и помечать подходящие для публикации. Специалист по контролю качества при стационарной проверке — фиксировать брак в ERP одним касанием. Всё это выполняется мышью и клавиатурой, но любой, кто оптимизировал рутину, знает: чем меньше лишних движений, тем быстрее и проще идёт работа. Человек не отвлекается и не путается.

Дальше — весь путь: от печати корпуса и схемы на ёмкостных сенсорах до кода прошивки и расширения под Firefox и Chrome. Со сметой на 450 ₽ и граблями, на которые я наступил.