Минторг США внёс в санкционный чёрный список производителя компьютерного оборудования Kraftway, разработчиков и производителей интегральных микросхем «Росэлектронику» и «ПКК Миландр».

Давно хотелось посмотреть как и где производят элементную базу для нашего, знаменитого на весь мир, оружия. Казалось, что это жутко закрытые объекты, на которые меня не подпустят и на снайперский выстрел. Помню, когда я был в НИИАР в Димитровграде, там все серьёзно, военные с автоматами, колючая проволока, блокпосты. Тут ничего подобного. Как оказалось, попасть на такой объект достаточно просто. В компании "Миландр" живо откликнулись на мою просьбу сделать о них фото-репортаж, и я, как только появилось свободное время, поехал в Русскую Силиконовую долину — город Зеленоград.



Компания «Миландр» была образована в начале 90-х, но до 2003 года занималась лишь продажей микросхем. Но к началу нулевых возникло понимание, что на «купи-продай» далеко не уедешь. Поэтому, было решено обзавестись собственным производством, и что самое важное — собственной разработкой, как сейчас модно говорить R&D.

Возможное, многие из вас думали после ситуации с Фобос-Грунтом — что такого особенного в микросхемах для космоса и почему они столько стоят? Почему нельзя поставить защиту от космического излучения? Что там за история с арестом людей, которые микросхемы экспортировали из США в Россию? Где все полимеры?

На эти вопросы я и попробую ответить в этой статье.

Disclaimer: Сведения получены из открытых источников и могут быть не вполне точными. Я лично с военной электроникой не работаю, а кто работает — те статьи писать не могут. Буду рад дополнить и исправить статью.

С теорией (1) (2) закончили — пора переходить к практике. В этой статье — о том, какие микроэлектронные заводы в России (и Белоруссии) существуют и что они могут делать, а также о самых крупных разработчиках собственно самих микросхем, и каких работающих результатов им удалось добиться.

Под катом — драматическая история о пластиковой электронике, российской «гуманитарной помощи» знакомой многим компании AMD и билетах Метро.

Ну и в дополнение — график показывающий как изменялось состояние российской микроэлектроники последние 22 года по сравнению с США и Китаем.

После предыдущих статей с внутренностями микросхем (1, 2) многие писали, что фотографии — это конечно интересно, но хотелось бы знать что есть что.

Сегодня возможность удовлетворить этот закономерный интерес наконец появилась. Ковырять будем 1986ВЕ91Т — это микроконтроллер Миландра, основанный на ядре ARM Cortex-M3 (официально лицензированного). Внутри — 128 КиБ флеш-памяти, 32 КиБ статической памяти, аппаратный USB и 80Мгц ядро, изготовлено по технологии 180нм.

Введение

В преддверии нового года я, как и многие россияне, активно следил за состоянием зарубежной валюты. Но не просто из-за собственного интереса, а из-за того, что на тот момент заканчивал свое устройство, которое требовалось показать на школьной и районной конференции. Так как в названии работы было такое слово как «бюджетное», то приходилось в презентации указывать стоимость каждого компонента, вплоть до резисторов и перемычек. Изначально, когда доллар стоил порядка 30 рублей, устройство и вправду было бюджетным. Как при домашней сборке, так и при конвейерной. Но когда цена доллара перевалила за 100 рублей, я решил, нужно искать альтернативу зарубежным компонентам.

К этому моменту уже как несколько месяцев изучал работу микроконтроллеров STM32F100 и STM32F103, применяя их на практике в презентационном устройстве. От таких гигантов, как STM32F429, мне пришлось отказаться. Так как стоимость в 1800 рублей за корпус является заоблачной для «бюджетного» устройства, функционал которого только начал превосходить возможности AVR Atmega32.

Вступление

В прошлой статье я поделился личными впечатлениями о полученном мною наборе и запрограммировал контроллер демонстрацонным проектом с помощью MT-LINK (так же был предоставлен). Теперь, когда мы детально рассмотрели весь комплект, настало время начать его осваивать.
Для нетерпеливых — итог.

Вступление

В предыдущей статье мы помигали светодиодом, но сделали это не совсем правильно. Дело в том, что в качестве задержки мы использовали пустой цикл, который под каждый временной интервал приходится подбирать. Такой способ так же не подходит, когда нам нужны точные временные интервалы. Для решения данной проблемы в нашем микроконтроллере имеются сразу три полноценных таймера и один системный. Для начала поставим небольшую подзадачу. Нам нужно получить мигание светодиодом с интервалом в одну секунду. Задача очень простая и для этого нам вполне хватит системного таймера. Из-за своей легкости он идеально подходит для такого рода задач. Рассмотрим его по подробнее.

Общее представление о системе тактирования

В прошлой статье мы научились создавать стабильные задержки с помощью простого таймера SysTick, а так же немного окунулись в механизм работы прерываний. Тогда мы принимали как постулат то, что тактируя таймер от источника HCLK – мы получаем 8 Мгц. Теперь настало время разобраться, откуда эти цифры.

Вступление

В предыдущей статье мы поговорили о настройке тактовой частоты микроконтроллера. Сейчас мне хотелось бы рассмотреть варианты работы со звуком: его генерирование и воспроизведение. По началу мне хотелось написать одну большую статью, в которой было бы рассмотрено все. От генерации прямоугольных импульсов до воспроизведения FLAC с microSD карты. Но статья получилось просто гигантской. Так что я решил разбить ее на несколько статьей поменьше. В каждой из которых я разбираю по одному периферийному модулю.

В прошлой статье нам удалось получить звук, но это очень дорого нам далось. Во первых, мы разогнали контроллер до максимальной скорости. А во вторых, кроме генерирования звука контроллер ничего не может, так как большая часть процессорного времени занята постоянным обновлением значения ЦАП-а. Не хорошо это. Именно сейчас остро стоит вопрос об использовании ДМА.

DMA, или Direct Memory Access – технология прямого доступа к памяти, минуя центральный процессор.

— (с) отсюда.

Вступление

В предыдущей статье я рассказал о своем первом знакомстве с DMA. В ней мы делали связку DMA + SysTick. Статья получилась очень специфичной и сложной, ввиду неопытного кривого подхода. Набравшись опыта, в данной статье я расскажу о куда более простом и понятном способе работы с DMA.

Введение.

В данной статье мы закончим тему генерации звука средствами нашего микроконтроллера. Создадим одноголосную и многоголосую основу для музыкальной открытки.

Вступление

Отступление

С последней написанной мною статьи прошло уже довольно много времени, за что прошу прощения: ЕГЭ, поступление, начало учебы. Теперь же, когда до сессии еще далеко, а учебный процесс уже отнимает не так много времени, я могу продолжить писать статьи об освоении нашего К1986ВЕ92QI.

План работы

В комментариях к предыдущим статьям меня просили осветить не только работу с микроконтроллером через настройку регистров, но и с использованием SPL (Универсальной библиотеки для авто настройки периферии.). Когда мы только начинали, я не стал этого делать, ибо соблазн использовать SPL вместо ручной настройки по средствам CMSIS был бы велик, и вы бы, очень вероятно, вопреки здравому смыслу, начали бы использовать SPL везде, где только можно было бы. Сейчас же, научившись работе с некоторыми блоками периферии вручную, мы можем коснуться SPL и сравнить КПД обоих подходов в реальной задачи.

Цель

В качестве учебной цели, давайте помигаем светодиодом по средствам ШИМ-а (Широтно-импульсной модуляции.), при этом регулируя кнопками его частоту. Кнопки так же будем опрашивать в прерывании, вызванного другим таймером, а в момент опроса — будем инвертировать состояние второго светодиода. В реализации данной задачи нам понадобится:

1. Настроить вывод порта ввода-вывода, подключенного к светодиоду, для ручного управления. Этим светодиодом будем показывать, что мы зашли в прерывание и опросили кнопки.
2. Настроить вывод порта ввода-вывода, подключенного ко второму светодиоду, в режим управления от таймера. Именно сюда будет подаваться ШИМ сигнал от первого таймера.
3. Настроить первый таймер в режим подачи ШИМ сигнала на второй светодиод.
4. Настроить таймер для вызова прерывания, в котором мы будем опрашивать клавиши.
5. Разрешить использование прерываний на уровне таймера (по конкретному событию) и на уровне общей таблице векторов прерываний от второго таймера в целом.

Вступление.

В предыдущей статье мы с вами повторили общую структуру таймера и детально рассмотрели ручной способ настройки ШИМ канала с использованием CMSIS. Но многим не нравится «копаться в регистрах» и они предпочитают принципиально другой уровень абстракции, позволяющий, как им кажется, упростить задачу. В этой статье я попытаюсь показать вам все плюсы и минусы данного подхода.

Вступление

В двух предыдущих статьях мы генерировали при помощи ШИМ тактовый сигнал нужной нам частоты, получая на светодиоде равный промежутки свечения и его отсутствия. Данная задача имеет место быть на практике (в одной из последующих статей мы с ней точно столкнемся). Но чаще всего ШИМ используют по другому назначению. Одно из самых распространенных — управление яркостью светодиодов или скоростью вращения моторов. Так же при помощи ШИМ можно генерировать звук (о чем будет следующая статья). А в данной статье мне хотелось бы рассказать, как на нашем контроллере можно реализовать управление яркостью светодиода.

В статье речь пойдёт про отечественный МК фирмы Миландр 1886ВЕ5У, будет совсем немного кода и много нытья.

Данный МК построен на ядре PIC17, что заметно при разработке — так как у меня уже есть солидная кодовая база для PIC, мне было чуть проще начать. Также под данный МК можно приобрести отладочную плату — о ней я тоже пару слов напишу.

Я расскажу с какими проблемами столкнулся при разработке прошивки, что понравилось, а что не очень. Всё написанное — моё личное субъективное мнение, потому, сразу оговорюсь, возможно будут описаны проблемы, которые и не проблемы вовсе, а совсем даже особенности и которых можно было бы избежать, обладай я большим опытом разработки.

Итак, поехали.

Недавно вышло еще одно печатное издание книжки Харрис & Харрис на русском языке. Это широкоохватывающий ликбез про то, как проектируют микросхемы в компаниях типа Apple и Intel (методология проектирования на уровне регистровых передач с использованием языков описания аппаратуры). До этого печатного издания вышло бесплатное электронное издание этой же книжки, которое стало вирусным — его скачивания дважды завалили британский сайт Imagination Technologies, а посты о книжке на Хабре и Гиктаймс собрали более 300,000 просмотров (1, 2, 3, 4, 5 ). История перевода книжки на русский тоже довольно поучительна — он начался как общественный проект группы энтузиастов: преподавателей российских и украинских университетов, а также русских сотрудников компаний как в Silicon Valley (MIPS, AMD, Synopsys, Apple, NVidia ...) так и в России (НИИСИ, МЦСТ, Модуль ...). Когда вышло первое печатное издание на русском языке, его тоже довольно быстро раскупили и пожаловались, что оно черно-белое. Поэтому следующий принт был цветной, улучшенного качества.

Теперь возникает вопрос: ну хорошо, вы приобрели или скачали бесплатно книжку, поняли основы цифровой схемотехники, языков описания аппаратуры Verilog и VHDL, приобрели вкус писания на ассемблере и разобрались с организацией простейшего конвейерного микропроцессора, а также как все это стыкуется с периферийными устройствами и встроенным программированием. Что делать дальше?



На снимке — Татьяна Волкова, сотрудница образовательных программ компании Samsung в Московском Физико-Техническом Институте

Мы должны снять критическую зависимость от зарубежных технологий

В.В. Путин

В настоящее время многие российские компании вовлечены в решение задачи импортонезависимости, сформулированной президентом РФ В.В. Путиным. Понимать разницу между тотальным импортозамещением и импортонезависимостью крайне важно.