Что если из микрофона можно сделать пассивный дальномер?
В этом тексте я проверил работу фазового детектора для звука.
Я собрал прототип фазового дальномера из двух обыкновенных мобильных телефонов.
Стартуем на ПЛИС, но сначала припаяем его с конструктором беспилотного автомобиля Zoox
13 мин
Туториал
Однажды мне не спалось ночью и я залип на сайтах про паяльники. Возникло желание купить и сразу появились вопросы: на сколько ватт? Не больше 30? А почему большинство на 60-80 ватт? 60/40 олово свинец? А почему куча паяльных станций идут в комплекте с lead-free проводами припоя? Канифоль сейчас внутри проводов? А почему есть и провода припоя без канифоли? Бронзовую мочалку для очистки? А почему столько комплектов с и белой и бронзовой?
Вспомнил и повод, чтобы научиться паять. Когда-то Руслан Тихонов, руководитель кружка из Москвы, говорил мне что хочет сделать простые упражнения на платах ПЛИС для школьников. Как часть триады "микросхемы малой степени интеграции - ПЛИС - Ардуино". По этому поводу я купил самую дешевую плату с CPLD Altera MAX II (ныне это Intel FPGA), но обнаружил что у нее не припаян переходник.
Я выставил вопросы по паяльники на фейсбук и после оживленной дискуссии мой приятель Денис Никитин вызвался научить меня паять как полагается. Денис работает проектировщиком печатных плат в компании Zoox, ныне часть компании Amazon. Zoox делает беспилотные автомобили, то есть Денис на передовом рубеже паятельного прогресса. Я заснял мастер-класс от Дениса на видео:
Чем интересуется западная молодежь (в микроэлектронике)
5 мин
Design Automation Conference (DAC) - главная выставка софтверных компаний, которые создают средства проектирования чипов. Именно на ней появляются стартапы, которые определяют проектирование через 10-15 лет (например появление Synopsys на рубеже 1980-1990-х привело к появлению iPhone в середине 2000-х).
На DAC помимо выставки и официальных докладов есть также и poster session - молодые исследователи из университетов вывешивают в виде плакатов, чем они занимаются. Я методически сфотографировал все постеры во время последней конференции DAC в Сан-Франциско, и вот перед вами картина маслом:
(я также выложил версию этой заметки с большими картинками - если вы хотите покопаться детальнее, а не просто обозреть с птичьего полета, это лучше делать там)
Как подружить Vivado и git: с микроблейзом и сабмодулями
17 мин
Туториал
Разработка под программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) и систем на кристалле (СНК) отличается монструозностью IDE и их проектов. В одном котле замешаны исходные коды логических модулей, специфические файлы для привязки к контретной модели ПЛИС, файлы ресурсов, тесты, скрипты сборки, IP-ядра, программы для процессорной системы и т.д. Всё это помножается на проприетарность инструментов, жесткие правила лицензирования и широкое использование бинарных форматов файлов.
Эта статья написана в продолжение рассказа про организацию автотестирования радиоаппаратуры и отвечает на вопрос "как вы подготовили проект FPGA для хранения в репозитории и автоматической сборки в контейнере?".
Посох для Деда Мороза
4 мин
Каждый год 31-го декабря я в костюме Деда Мороза и жена в роли Снегурочки разъезжаем по городу по своим друзьям с поздравлениями. Поскольку уже скоро наступит Новый Год, я решил проверить, все ли у меня к нему готово и достал из подвала свой давно видавший виды посох. К моему удивлению, пролежав в подвале целый год он исправно работал даже сейчас! Его аккумулятор все еще как-то заряжен! Посох не очень ярко, но светится. Конечно придется подзарядить, да и смотрю один светодиод перестал работать, но это дело поправимое — починим.
Этот посох я изготовил еще в 2012-м году и с тех пор он служил мне верой и правдой. Штука достаточно простая, но очень эффектная, особенно ему радуются дети. Он почти как меч джедая — только посох, а для настоящего Деда Мороза — это вещь просто необходимая. Решил написать про него здесь на Хабре — вдруг кто-то проникнется идеей и сделает такой и себе к Новому Году, время еще есть.
Особенности оконной фильтрации на ПЛИС
11 мин
Всем привет! В этой статье речь пойдет об одной важной части цифровой обработки сигналов — оконной фильтрации сигналов, в частности на ПЛИС. В статье будут показаны способы проектирования классических окон стандартной длины и «длинных» окон от 64K до 16M+ отсчетов. Основной язык разработки — VHDL, элементная база — современные кристаллы FPGA Xilinx последних семейств: это Ultrascale, Ultrascale+, 7-series. В статье будет показана реализация CORDIC — базового ядра для конфигурации оконных функций любой длительности, а также основных оконных функций. В статье рассмотрен метод проектирования с помощью языков высокого уровня С/C++ в Vivado HLS. Как обычно, в конце статьи вы найдете ссылку на исходные коды проекта.
КДПВ: типичная схема прохождения сигнала через узлы ЦОС для задач анализа спектра.
КДПВ: типичная схема прохождения сигнала через узлы ЦОС для задач анализа спектра.
Заметки дилетанта, или Сказ о том, как Scala-разработчик ПЛИС конфигурировал
18 мин
Туториал
Долгое время я мечтал научиться работать с FPGA, присматривался. Потом купил отладочную плату, написал пару hello world-ов и положил плату в ящик, поскольку было непонятно, что с ней делать. Потом пришла идея: а давайте напишем генератор композитного видеосигнала для древнего ЭЛТ-телевизора. Идея, конечно, забавная, но я же Verilog толком не знаю, а так его ещё и вспоминать придётся, да и не настолько этот генератор мне нужен… И вот недавно захотелось посмотреть в сторону RISC-V софт-процессоров. Нужно с чего-то начать, а код Rocket Chip (это одна из реализаций) написан на Chisel — это такой DSL для Scala. Тут я внезапно вспомнил, что два года профессионально разрабатываю на Scala и понял: время пришло...
Так что, если хотите почитать историю из жизни кусачек, цифрового мультиметра и осциллографа, который осознал себя, то добро пожаловать под кат.
Макфол ответил на вопрос про санкции в микроэлектронике
Простой
4 мин
Репортаж
Бывший посол США в России Майкл Макфол уже пару лет занимается санкциями против России, в том числе в микроэлектронике. Это происходит в рамках так называемой «Группы Ермака‑Макфола».
Документы группы пишут гуманитарии, например они путают Xilinx и Zilog, или «поправляют» слово ARM на слово ARMY, а также считают, что Zynq — процессор, а не гетерогенная система на кристалле с FPGA.
Кстати, Макфол мог бы попросить технических коллег из Стенфорда это править — в Стенфорде крутая электроника, его ректором был Джон Хеннесси, создатель процессоров MIPS и соавтором двух самых известных учебников по компьютерной архитектуре в мире.
Но короче, в прошлую пятницу Макфол устроил созвон в Zoom для платных подписчиков его блога на substack, я к этому созвону присоединился и задал ему такой вопрос:
8 битный компьютер Sprinter / Спринтер
6 мин
Памяти Ивана Петровича Макарченко
От поклонников его творчества, и по совместительству моих собеседников
Я эпизодически интересовался компьютерами из серии сделай сам, те которые пользователь может спаять самостоятельно. Интересовался спектрумом и его многочисленными клонами, смотрел современные видео самостоятельных сборок спектрума на ютубе. Совершенно случайно, через знакомого я узнал, о редком, забытом 8 битном компьютере Спринтер, чья разработка внезапно ожила в последнее время. И который, возможно собрать своими руками.
Информации о данном проекте в интернете чрезвычайно мало, есть темы на форуме http://winglion.ru/ . Основные свои представления о Спринтере, я почерпнул из личного общения и telegram, поэтому возможно в моем посте будут содержаться фактические ошибки, или же простое недопонимание. Простой поиск по Хабру показал, что на нем нет статей по компьютеру Спринтер / Sprinter, есть только упоминания о нем в статьях посвященных zx spectrum. Моя статья это попытка закрыть этот пробел. Это моя первая статья на хабре, надеюсь она будет полезной для сообщества компьютера Sprinter, так и интересной для любителей ретро техники. Хотя, она может и выглядит довольно сумбурной. Сейчас необходимо сообщить всем лицам, которые могут быть заинтересованны в данном проекте, о его оживлении, а так же о текущем состоянии дел, кроме того дать ссылки на тематические ресурсы, и каналы связи с разработчиками.
Персональный компьютер Спринтер, достаточно современный 8 -битный компьютер, чья окончательная версия была представлена фирмой Петерсплюс/Peters Plus 7 августа 2000 г. Хотя рабочий прототип был впервые представлен на компьютерной выставке enlight'96, в 1996 году. Его производство было остановлено в 2003 году. 1 февраля 2007 Иван Мак - Иван Макарченко- winglion (разработчик компьютера Спринтер) объявил о том, что фирма Петерсплюс отдала ему все наработки, по - этому компьютеру, и теперь он готов со временем открыть проект. После его смерти, поддержкой, восстановлением проекта, и дальнейшей разработкой данного компьютера занимается группа энтузиастов.
Работа с SD-картой по интерфейсу SPI. Реализация на VHDL
17 мин
Привет, Habr! Однажды на работе мне досталась задача оценить возможность реализации хранения данных на SD-карте при подключении ее к FPGA. В качестве интерфейса взаимодействия предполагалось использование SPI, так как он проще в реализации. Полученным опытом хотелось бы поделиться.
The Snake game for FPGA Cyclone IV (with VGA & SPI joystick)
8 мин
Introduction
Do you remember the snake game from childhood, where a snake runs on the screen trying to eat an apple? This article describes our implementation of the game on an FPGA1.
Figure 1. Gameplay
Если вы в Казани или Новосибирске и хотите проектировать микросхемы, как в Купертино
3 мин
Господа! На фотографии Ирина, девушка из Новосибирска, рассматривает музейную экспозицию про персональные компьютеры 1980-х годов. Именно тогда, в 1980-х, окончательно произошел весьма неприятный разрыв между западной электроникой и советской. Если в 1970-х советская электроника просто отставала лет на 7 (если судить по датам выхода DEC PDP-11 и СМ-4), то в районе 386-го она просто померла.
Одновременно в конце 1980-х на Западе появилась технология логического синтеза из языков описания аппаратуры Verilog и VHDL. Эта технология стала мейнстримом в 1990-х и в конечном итоге в 21 веке привела к айфонам и нейроускорителям. Логический синтез ввели во всяких MIT и Стенфордах вместе с лабами на ПЛИС-ах еще в 1990-е, но в России и Украине того времени пораженческие настроения и неверие в отечественную электронику привели к тому, что исправлять ситуацию предстоит нам сейчас.
Для того, чтобы построить в России экосистему разработки электроники, с сотнями компаний, а не дюжиной, как сейчас, нужно делать то, что делали в США в 1990-х и делают сейчас в Китае: выучить кучу молодых инженеров принципам логического проектирования цифровых схем на уровне регистровых передач. Даже если не все из них будут проектировать микропроцессоры и сетевые чипы, а половина пойдет в чистое программирование, эти знания не пропадут зря: время повышения быстродействия компьютеров за счет уменьшения транзисторов подходит к концу, и везде наступают гибридные софтверно-хардверные решения, со специализированными аппаратными вычислительными блоками — об этом недавно даже произнес речь Джон Хеннесси, председатель совета директоров компании Alphabet / Google.
Я это все говорю к тому, что она днях в Новосибирске пройдет одно из мероприятий по вытаскиванию России из неразвитого состояния в данной области.
Одновременно в конце 1980-х на Западе появилась технология логического синтеза из языков описания аппаратуры Verilog и VHDL. Эта технология стала мейнстримом в 1990-х и в конечном итоге в 21 веке привела к айфонам и нейроускорителям. Логический синтез ввели во всяких MIT и Стенфордах вместе с лабами на ПЛИС-ах еще в 1990-е, но в России и Украине того времени пораженческие настроения и неверие в отечественную электронику привели к тому, что исправлять ситуацию предстоит нам сейчас.
Для того, чтобы построить в России экосистему разработки электроники, с сотнями компаний, а не дюжиной, как сейчас, нужно делать то, что делали в США в 1990-х и делают сейчас в Китае: выучить кучу молодых инженеров принципам логического проектирования цифровых схем на уровне регистровых передач. Даже если не все из них будут проектировать микропроцессоры и сетевые чипы, а половина пойдет в чистое программирование, эти знания не пропадут зря: время повышения быстродействия компьютеров за счет уменьшения транзисторов подходит к концу, и везде наступают гибридные софтверно-хардверные решения, со специализированными аппаратными вычислительными блоками — об этом недавно даже произнес речь Джон Хеннесси, председатель совета директоров компании Alphabet / Google.
Я это все говорю к тому, что она днях в Новосибирске пройдет одно из мероприятий по вытаскиванию России из неразвитого состояния в данной области.
Software Defined Radio руками шестнадцатилетнего подростка
19 мин
SDR, или программно-определяемая радиосистема – это устройство для работы с радио, в котором работает мини-компьютер со специальным программным обеспечением. Он заменяет традиционные аппаратные компоненты: фильтры, усилители, модуляторы и демоуляторы. Это позволяет создать радиоприемник, работающий с самыми разными протоколами. Вообразите себе радиолу, которая кроме «ХитFM» может принимать аналоговое и цифровое телевидение, связываться по Wi-Fi, Bluetooth и GPS, а также засекать излучение пульсаров.
А теперь представьте себе американского девятиклассника, который решил сделать такую радиолу, заказал через интернет ПЛИС, радиомодуль, развёл шестислойную плату, а потом своими руками смонтировал на неё почти 300 компонентов. И через три ревизии это всё у него заработало!
Ближайшие события
SDAccel – первое знакомство
9 мин
SDAccel это система программирования на OpenCL для ПЛИС фирмы Xilinx. В настоящее время всё более обостряется проблема разработки проектов для ПЛИС на традиционных языках описания аппаратуры, таких как VHDL/Verilog. Одним из методов решения проблемы является применение языка C++. OpenCL это один из вариантов применения языка С++ для разработки прошивок ПЛИС.
Ethernet + PCIe + FPGA = LOVE
12 мин
Доступ по Ethernet невозможен без сетевых карточек (NIC). На небольших скоростях (до 1G) NIC встраивают в материнки, а на больших (10G/40G) NIC размещается на отдельной PCIe плате. Основным ядром такой платы является интегральный чип (ASIC), который занимается приемом/отправкой пакетов на самом низком уровне. Для большинства задач возможностей этого чипа хватит с лихвой.
Что делать, если возможностей сетевой карточки не хватает? Либо задача требует максимально близкого доступа к низкому уровню? Тогда на сцену выходят платы с перепрограммируемой логикой — ПЛИС (FPGA).
Какие задачи на них решают, что размещают, а так же самых интересных представителей вы увидите под катом!
Осторожно, будут картинки!
SoC: поднимаем простой DMA на FPGA
14 мин
Туториал
День добрый! В прошлой статье я описывал, как «поднять» с нуля SoC от Altera.
Мы остановились на том, что измерили пропускную способность между CPU и FPGA, когда копирование выполняется процессором.
В этом раз мы пойдем немного дальше и реализуем примитивный DMA в FPGA.
Кому интересно — добро пожаловать под кат.
Процессор на коленке ч.2
Средний
10 мин
Туториал
В прошлой части собрали минимальное ядро, теперь хотелось бы его запустить. Для запуска нужен исполняемый файл, потом его надо загрузить в память процессора и запустить симуляцию. Ещё неплохо, чтобы в процессе работы можно было выводить что-то в консоль для отладки.
Ошибаться и учиться на реальных задачах: как студенты получают опыт работы с FPGA и процессорными ядрами
Простой
8 мин
Интервью
Пока одни студенты готовятся к сессии и сдают долги, другие разрабатывают системы на кристалле и тестируют клиентские устройства. Герои этой статьи — молодые инженеры, выпускники стажировки YADRO Импульс 2024. Два месяца они стажировались в компании, а затем получили предложения о работе и продолжили работу над начатыми проектами.
В каком вузе учиться, чтобы в 20 лет стать младшим инженером в крупной компании, как за два месяца разобраться в запуске тестов на FPGA-платах и какие навыки приобретают стажеры в YADRO — узнаете в статье.
Адаптация платы Colorlight 5A-75B для примеров «Школы синтеза цифровых схем»
Средний
5 мин
Туториал
Привет!
Начался новый поток «Школы синтеза цифровых схем» и я хотел бы поделиться своим опытом по адаптации бюджетной платы с ПЛИС для запуска на ней лабораторных работ Школы. Отдельным преимуществом такого решения является возможность использования Open Source маршрута для синтеза и моделирования цифровых схем на базе Yosys и Icarus Verilog. Colorlight 5A-75B не является отладочной платой в привычном понимании этого понятия - будет интересно.
Опыт автоматизации управления FPGA-стендами для распределенной команды: отказ от готового решения и работа над ошибками
Простой
14 мин
Кейс
В software-разработке с автоматизацией обычно все неплохо: более-менее понятно, как настроить CI и автоматизировать отдельные этапы CI-конвейера. Есть множество готовых решений и практик. Но, когда речь заходит об автоматизации тестирования на «железе», появляется множество нюансов. Например, не всегда понятно как автоматизировать процессы, которые обычно делают люди, — банальную перезагрузку устройства в другом городе. Или другая особенность — целевые аппаратные ресурсы масштабируются не так хорошо, как софт, поэтому приходится придумывать свои подходы к распределению времени доступа к стенду для СI-конвейеров и инженеров.
Меня зовут Игорь Большевиков, я инженер по системному программированию систем на кристалле в YADRO В статье я расскажу о нашем опыте автоматизации процессов, связанных с разработкой на FPGA-стенде: удаленной загрузке плат, бронировании аппаратных ресурсов и решении вопросов по координации для распределенной команды. Я опишу ключевые этапы задачи без лишних технических деталей. Возможно, статья будет полезна тем, кто занимается или кому предстоит заняться автоматизацией работ с FPGA.