• Реализация целочисленного БПФ на ПЛИС

      Всем привет!

      Однажды меня спросили заказчики, нет ли у меня в проектах целочисленного БПФ, на что я всегда отвечал, что это уже сделано другими в виде готовых, хоть и кривых, но бесплатных IP-ядер (Altera / Xilinx) – берите и пользуйтесь. Однако, эти ядра не оптимальны, обладают набором «особенностей» и требуют дальнейшей доработки. В связи с чем, уйдя в очередной плановый отпуск, который не хотелось провести бездарно, я занялся реализацией конфигурируемого ядра целочисленного БПФ.


      КДПВ (процесс отдладки ошибки переполнения данных)

      В статье я хочу рассказать, какими способами и средствами реализуются математические операции при вычислении быстрого преобразования Фурье в целочисленном формате на современных кристаллах ПЛИС. Основу любого БПФ представляет узел, который носит название «бабочка». В бабочке реализуются математические действия – сложение, умножение и вычитание. Именно о реализации «бабочки» и её законченных узлов будет идти рассказ в первую очередь. За основу взяты современные семейства ПЛИС фирмы Xilinx – это серия Ultrascale и Ultrascale+, а также затрагиваются старшие серии 6- (Virtex) и 7- (Artix, Kintex, Virtex). Более старшие серии в современных проектах – не представляют интереса в 2018 году. Цель статьи – раскрыть особенности реализации кастомных ядер цифровой обработки сигналов на примере БПФ.
      Читать дальше →
    • Прицеп? Электромобилю? Необходим! Если он с батареями

        Прицепы - наше все!


        Немало уже копий сломано в интернетах, курилках и прессе по поводу своевременности/экологичности/экономичности автомобилей на электротяге. Вставлю и я свои пять копеек, а может и целую гривну.


        Начну с того, что на обычном автомобиле с бензиновым двигателем каждые выходные езжу в пригород, к себе на дачу ~50-60км в одну строну, крейсерская скорость потока ~90км/ч. В принципе, это вполне доступное расстояние в оба конца скажем, для самого распространенного Nissan Leaf первого поколения даже без подзарядки, если-бы не одно НО.


        Периодически транспортный поток несколько подтормаживается УАЗ-ами, мотоциклами с коляской и чем-бы вы думали? Правильно! Электромобилями! Хорошо, если он едет 80км/ч, но когда автомобиль на последних киловаттах медленно движется вдоль обочины в сумерках и без габаритов — это уже нарушение ПДД и угроза безопасности движения.


        И вот, очередной раз обгоняя такого "чудилу" на электромобиле (они в общем-то не виноваты -батареи автомобилей, пришедших к нам в страну уже на исходе ресурса), в голове промелькнула мысль — ему еще как "Запорожцу" только прицепа не хватает

        Читать дальше →
      • Четыре колеса — хорошо, два — лучше



          Электросамокат, гироскутер, электроскейт — это все современный мобильный транспорт. Им удобно пользоваться в черте города, чтобы доехать на работу или покататься на выходных. Для комфортной езды требуется теплая погода, отсутствие дождя и наличие дорожного покрытия. В остальном мини-транспорт идеален: экономичен, быстр и не загрязняет окружающую среду (если не забывать о правильной утилизации литиевых батарей). Мы испытали несколько видов и моделей мобильного транспорта — представляем подборку популярных моделей сезона.
          Читать дальше →
        • Схемотехника зарядного устройства для ИБП on-line. Часть 5

          • Tutorial
          Часть 1
          Часть 2
          Часть 3
          Часть 4.1
          Часть 4.2

          Пролог


          И снова здрасьте… Всех с прошедшим Новым годом и с другими наступающими праздниками! Настало время вытащить морду из оливье наконец-то приступить к частям нашего цикла, в которых будет описана схемотехника силовых узлов.

          Мое хорошее настроение
          После анализа статьи, посвященной коду под STM32, я понял — зря потратил время, уровень читателей и многих комментаторов как я понял достаточный для самостоятельного написания кода, поэтому смысла в дальнейших разборах не вижу. Все моменты с кодом будут ограничены описанием алгоритма и подробной блок-схемой, все желающие сами смогут написать программку под свой МК, да хоть под ардуину. Правда не стоит огорчаться тем, кто хотел повторить сей девайс в первозданном виде — прошивку в виде .hex вы всегда можете получить у меня в личке, а так же заказать уже прошитый микроконтроллер по цене стоимости камня и почтовых расходов. На этом хорошие новости закончились...

          Теперь о данной части — она будет посвящена DC-DC преобразователю 310В -> 48В. То есть мы рассмотри не весь зарядник, а именно преобразователь. Выпрямитель и ККМ будет отдельной частью, т.к. функционально они у меня выполнены отдельным модулем на отдельной плате.
          Топология по которой построен данный преобразователь (или блок питания) — «косой мост». Изначально я хотел оставить вариант полного моста без изменений на фоне пром. варианта, но достаточно большое количество товарищей высказались по поводу сложности Н-моста, его дороговизны и низкой повторяемости на таких мощностях. Подумал я и решил применить мою некогда любимую топологию, которую ценил за ее высокую повторяемость. По топологии "косого моста", кстати, построены многие сварочные инверторы с токами до 200-250А. Учитывая, что на данном этапе по работе проектирую сварочный полуавтомат, то дополнительно погонять такое решение вдвойне интересно.

          И так — поехали....
          Читать дальше →
        • Управление бесколлекторным двигателем по сигналам обратной ЭДС – понимание процесса

          Когда я начал разрабатывать блок управления бесколлекторным двигателем (мотор-колесом), было много вопросов о том, как сопоставить реальный двигатель с абстрактной схемой из трех обмоток и магнитов, на которой, как правило, все объясняют принцип управления бесколлекторными двигателями.

          Когда я реализовал управление по датчикам Холла я еще не очень понимал, что происходит в двигателе дальше абстрактных трех обмоток и двух полюсов: почему 120 градусов и почему алгоритм управления именно такой.

          Все встало на место, когда я начал разбираться в идее бездатчикового управления бесколлекторным двигателем — понимание процесса, происходящего в реальной железке, помогло разработать аппаратную часть и понять алгоритм управления.

          Ниже я постараюсь расписать свой путь к пониманию принципа управления бесколлекторным двигателем постоянного тока.


          Читать дальше →
        • Векторное управление электродвигателем «на пальцах»

          • Tutorial
          — Что такое векторное управление?
          — Держать ток под 90 градусов.


          Термин «векторное управление» электродвигателями знаком всем, кто хоть как-то интересовался вопросом, как с помощью микроконтроллера управлять двигателем переменного тока. Однако обычно в любой книге по электроприводу глава про векторное управление находится где-нибудь ближе к концу, состоит из кучи волосатых формул с отсылками ко всем остальным главам книги. Отчего разбираться в этом вопросе совсем не хочется. И даже самые простые объяснения всё равно держат путь через дифференциальные уравнения равновесия, векторные диаграммы и кучу другой математики. Из-за чего появляются примерно вот такие вот попытки как-то закрутить двигатель без использования мат.части. Но на самом деле векторное управление – это очень просто, если понимать принцип его работы «на пальцах». А там уже и с формулами разбираться в случае надобности будет веселее.
          Читать дальше →
        • ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

            Здравствуйте, изначально статья задумывалась как обзор плоттерного винила Oracal 651 в качестве замены фотобумаги для переноса тонера. Однако, в качестве примера я выбрал самодельную версию Arduino Mini (ATMega8) и решил довести статью до логического завершения.



            Винил выгодно отличается от фотобумаги и разного рода подложек — процесс изготовления платы становится менее трудоемким и более экономичным, о самом ЛУТ можно почитать здесь.
            Внимание, много фотографий!
          • Пифагорейское математическое обоснование музыкальной гаммы

              Глава из книги Александра Волошинова «Математика и искусство» (Москва: Просвещение, 1992)

              Почтенный Пифагор отвергал оценку музыки, основанную на свидетельстве чувств. Он утверждал, что достоинства ее должны восприниматься умом, и потому судил о музыке не по слуху, а на основании математической гармонии и находил достаточным ограничить изучение музыки пределами одной октавы.

              Плутарх

              Строго говоря, речь здесь пойдет о пифагоровом строе. Что же такое гамма и строй в музыке?
              Читать дальше →
            • Настолка для обучения основам электрических цепей. Почему бы и нет?



                Ранее я уже писал, как делал «электрический» конструктор из… картона. Увы проект пока так и остается на стадии прототипа, не перерастая в промышленный «физический» вид и ждет своего времени (и инвестора).

                Но я решил пойти дальше — раз уж начали делать из картона, доведем ситуацию до ее логического завершения — сделаем полностью картонную настольную игру, но с электрическим сеттингом и обучающим эффектом. Вариантов было много — начиная от простой «ходилки» и заканчивая амитрешем с зомби с движением электронов и злобными короткими замыканиями и вздувшимися конденсаторами.
                Читать дальше →
              • ESP8266 с чего начать или первый опыт

                В этой статье я хочу поделиться опытом того, что делать, когда в руки впервые попадают платки ESP8266. Сразу оговорюсь, что ковыряние в таких железках, равно как и программирование, это моё хобби за мои деньги и в свободное от основной деятельности время. Поэтому прошу отнестись с определенной скидкой к степени критики данного материала.

                Почему я это решил написать? Всё просто: я убил 3 недели времени на то, чтобы разобраться с чего начинать и как это работает. Кроме того, попробую собрать небольшой каталог ссылок по работе с ESP8266. Надеюсь, что эта информация поможет сэкономить вам хоть толику времени.

                image

                Итак, приступим!
                Читать дальше →
              • Как производственный цех перешел на даровую энергию солнца

                  В прошлом году я уже писал о солнечных электростанциях и это нашло отклик в сердцах читателей. На этот раз я хочу рассказать о более мощной солнечной электростанции, которая питает производственный цех. Одна только мощность солнечных панелей составляет 27 000 Вт!
                  Кому лень читать, могут посмотреть ролик, а любителям букв и картинок — под кат.

                  Читать дальше →
                • Разработка велоспидометра на базе дисплея от Nokia 3310

                    Последнее время среди аксессуаров для велосипедов получили широкое распространение так называемые цифровые велоспидометры (велокомпьютеры). Данные устройства способны измерять множество параметров, главные из которых скорость и расстояние. Принцип измерения скорости основывается на подсчёте периода оборота колеса, а расстояние вычисляется на основе измерения количества таких оборотов. Зачастую датчиком оборота колеса служит геркон в совокупности с магнитом на спице колеса. В зависимости от функциональности, цена таких устройств варьируется в больших пределах. Самый дешёвый велоспидометр можно приобрести примерно за 500 р.

                    У меня всегда было желание иметь подобное устройство. При этом я сформулировал ряд собственных требований, которым оно должно удовлетворять. Прежде всего, мне очень хотелось, чтобы по мере движения на дисплее пририсовывался график изменения скорости в зависимости от расстояния или времени, накопленный за небольшой период. А также, фиксировать (логировать) измерения на запоминающее устройство для дальнейшей передачи статистических данных на компьютер, их более детального просмотра. Дешёвые модели не полностью соответствуют моим требованиям, а за дорогие модели переплачивать не хочется.
                    Читать дальше →
                  • Бум бессмысленной занятости

                    • Перевод
                    Оригинал статьи опубликован 7 июня 2018 года в журнале The New Yorker

                    У всё большего количества людей работа становится бессмысленной. Есть ли какая-то польза от однообразной рутины?


                    В своей новой книге антрополог Дэвид Грэбер ищет диагноз и эпидемиологию того, что он называет «бесполезными работами, о которых никто не хочет говорить». Иллюстрация: Martina Paukova

                    Бредовая работа как бумажные отходы накапливается в офисах с неизбежностью февральского снега. Отчёты об обоснованиях… Что это? Никто не знает. И всё же они накапливаются вокруг, согретые ксероксом, чтобы их никто не читал. Документы о передовом опыте? Никто понятия не имеет, даже авторы. Кто-то думал, что электронный документооборот избавит нас от этой чуши. Он ошибся. Теперь весь день вы получаете электронные письма о «близости к потребителю» (о, боже); «нашей команде» (чьей команде?); а ещё новое ПО отчётности о расходах требует, чтобы все квитанции сохранялись на бумаге, сканировались и загружались на сервер, который их отклоняет, потому что вы не смогли предзагрузить постфактум важную форму. Если повезёт, подобная чушь отнимет лишь несколько часов обычной рабочей недели. Но если вы среди миллионов менее удачливых американцев, то это суть всей вашей трудовой деятельности.
                    Читать дальше →
                  • Сравнение методов распознавания сигналов. Нейронные сети против согласованного фильтра

                      Я недавно опубликовал статью "Распознавание радиотехнических сигналов с помощью нейронных сетей"[1]. И там была довольно длинная и интересная дискуссия по поводу возможности использования для этих целей согласованного фильтра(СФ). Разумеется, использовать согласованные фильтры для той задачи, что решалась, проблематично. Но меня заинтересовал другой вопрос, что лучше использовать при незначительных колебаниях параметров сигнала, нейронные сети(НС) или СФ. В качестве генератора сигнала буду использовать обычный мультивибратор. Подавать сигнал буду через звуковую карту, а далее распознавать с помощью метода описанного в [1] и с помощью согласованного фильтра. Далее ПО сравнит результаты и даст ответ какой метод лучше.


                      Читать дальше →
                    • Самый умный обогреватель



                        Сегодня я расскажу об одном интересном девайсе. Им можно обогревать помещение, поставив под окно, как любой другой электрический конвектор. Им можно обогревать «с умом», по любым мыслимым и немыслимым сценариям. Он сам может легко управлять умным домом. На нем можно играть и (о, Космос!) даже работать. (осторожно, много больших фото под катом)
                        Читать дальше →
                      • Декодирование сигналов мультиплексированного ЖКИ



                          В этой статье я расскажу о том, как работает жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) с точки зрения сигналов, как эти сигналы декодировать и использовать для своих целей.
                          Читать дальше →
                        • Магнитный редуктор для бесколлекторного мотора

                            image

                            В данной статье я расскажу о магнитном редукторе, разработанном нами. Данный редуктор планируется использовать в связке с бесколлекторным мотором. В статье будет рассказано о возможной области применения данного редуктора, о его плюсах и минусах по сравнению с обычными редукторами.
                            Читать дальше →
                          • Реверсим паяльную станцию HI-END класса



                            У нас было несколько фотографий основной печатной платы, видео из YouTube с осциллограммами напряжений на стоках мосфетов, комментарий на форуме с перечислением ёмкостей резонансных конденсаторов, а также несколько видеозаписей распаковок со съёмками процесса разогрева жала. Особое беспокойство вызывало видео с измерением пиковой потребляемой мощности при разогреве. Нет ничего более грустного, чем сгоревший свежекупленный на амазоне картридж стоимостью четыре тысячи рублей. Но… давайте начнём всё с начала.
                            Читать дальше →
                          • Заряжаем АА, ААА и другое цилиндрическое и аккумуляторное

                              На ныне покойном Geektimes есть (или был) блог Gearbest и он был (или есть) уныл. Их маркетологи зачем-то раз за разом втюхивают одни и те же телефоны и планшеты, тогда как на сайте (впрочем, как и на Ali) есть куча других отличных товаров для гиков. Поэтому, можно я поделюсь своими маленькими китайскими открытиями?



                              У меня есть дети. Дети = выброшенные батарейки. Т.е. там есть еще промежуточные звенья типа больших роботов, мечей, орущих робокошек, которые катаются по дому и мерцают как мечта эпилептика и так далее. Но все приводит к одному — выброшенным батарейкам.

                              Благодаря Алексею Надежину мы уже знаем, что лучшими по соотношению цена/емкость являются либо батарейки Ikea и Ашан, либо GP Super. Тем, собственно и жили.
                              UPD: в комментариях указали, что Алексей провел новое исследование. С учетом обновления цен до текущих, получается, что лучше выглядят батарейки Pairdeer и Lexman из Леруа Мерлен. Ну и опять же Ашан.
                              Однако, вывалив в специальный контейнер очередную порцию дохлых батареек и испытав на себе полуночный плач ярославны о том, что любимая кукла не работает, пришел к простому выводу — пора переходить на аккумуляторы. Причем, если будут аккумуляторы, неплохо бы их как-то еще и заряжать. Полез гуглить простые зарядки и тут мне открылся “о дивный новый мир”.
                              Читать дальше →
                            • STM32F103C8T6 — делаем осциллограф. Часть 3

                                Третья часть (первая и вторая) про то как я делаю осциллограф из отладочной платы ценой менее $3. Демонстрационное видео работы:

                                А описание некоторых ключевых особенностей под катом.

                                Читать дальше →