Я работаю со встраиваемыми системами в течение нескольких лет: наша компания разрабатывает и производит бортовые компьютеры для автомобилей, зарядные устройства, и т.д.

Процессоры, используемые в наших продуктах — это, в основном, 16- и 32-битные микроконтроллеры Microchip, имеющие RAM от 8 до 32 кБ, и ROM от 128 до 512 кБ, без MMU. Иногда, для самых простых устройств, используются еще более скромные 8-битные чипы.

Очевидно, что у нас нет (разумных) шансов использовать ядро Linux. Так что нам нужна какая-нибудь RTOS (Real-Time Operating System). Находятся даже люди, которые не используют никаких ОС в микроконтроллерах, но я не считаю это хорошей практикой: если железо позволяет мне использовать ОС, я ее использую.

Несколько лет назад, когда мы переходили с 8-битников на более мощные 16-битные микроконтроллеры, мои коллеги, которые были гораздо более опытными, чем я, рекомендовали вытесняющюю RTOS TNKernel. Так что это — та ОС, которую я использовал в разных проектах в течение пары лет.

Не то, чтобы я был очень доволен ею: например, в ней нет таймеров. И она не позволяет потоку ждать сообщения сразу из нескольких очередей. И в ней нет программного контроля переполнения стека (это действительно напрягало). Но она работала, так что я продолжал ее использовать.

Еще более низкий уровень (avr-vusb)
USB на регистрах: bulk endpoint на примере Mass Storage
USB на регистрах: interrupt endpoint на примере HID
USB на регистрах: isochronous endpoint на примере Audio device

С программным USB на примере AVR мы уже познакомились, пришла пора взяться за более тяжелые камни — STM32. Подопытными у нас будут классический STM32F103C8T6 а также представитель малопотребляющей серии STM32L151RCT6. Как и раньше, пользоваться покупными отладочными платами и HAL'ом не будем, отдав предпочтение велосипеду.

Еще более низкий уровень (avr-vusb)
USB на регистрах: STM32L1 / STM32F1
USB на регистрах: interrupt endpoint на примере HID
USB на регистрах: isochronous endpoint на примере Audio device

В прошлый раз мы познакомились с общими принципами организации USB и собрали простое устройство, иллюстрирующее работу конечной точки типа Control. Пришло время изучать следующий тип — Bulk. Конечные точки такого типа предназначены для обмена большими объемами информации, причем чувствительной к надежности, но не скорости обмена.

Классические примеры — запоминающие устройства и переходники вроде USB-COM. Но переходники требуют еще наличия конечной точки типа Interrupt, которую мы пока «не проходили», так что остановимся на эмуляции флешки. Точнее, двух флешек одновременно.

В ходе разработки одного очень интересного устройства (эх, лишь бы силенок хватило) я решил, что будет неплохо, если устройство это будет говорящим. Как нельзя кстати здесь пригодилось наличие в целевом микроконтроллере, ESP32 компании Espressif Systems, двухканального 8-битного ЦАПа.

В этом туториале (если его можно так назвать) я покажу, как можно быстро и довольно просто организовать проигрывание аудиофайла силами микроконтроллера ESP32.

Почти каждый микроконтроллерщик сталкивался с громадными switch-case и мучительно их отлаживал.
И много кто, начиная писать реализацию какого-либо протокола, задумывался как написать её красиво, изящно, так чтобы через месяц было понятно что ты имел в виду, чтобы она не отжирала всю память и вообще какала бабочками.
И вот тут на помощь приходят машины состояний, они же конечные автоматы (те самые которые используются в регулярных выражениях).

Собственно через регулярные выражения я к ним и пришёл.

В рамках проекта All-Hardware довелось мне освоить работу с экраном на макетной плате LPC55S69-EVK фирмы NXP. Пикантность ситуации состоит в том, что штатно эта плата поставляется без экрана, так что в освоение работы также входил поиск экрана, который можно достать в наших краях, и его подключение.



Во второй части статьи, я расскажу о том, какие действия следует выполнить, чтобы повторить мой подвиг на практике. Но сначала я выскажу всё, что накипело за время работы. Правда, всё ниже сказанное является моим личным мнением и часто не совпадает с мнением руководства нашей компании. Но у инженера-программиста, лично прошедшего через это всё, вполне может быть собственное мнение… И вот оно.