Программирование микроконтроллеров *

AMD проводит суперкомпьютерный день в Назарбаевском Университете в Астане, в Казахстане. 29 сентября. Можно подсоединиться по Зуму. Зарегистрироваться можно до 27 сентября по ссылке. 

Вообще приезжающие в Астану замечали, что в городе есть амальгамация духа советских городов с духом американского Лас-Вегаса, в частности в элементах архитектуры.

Теперь можно добавить и другое сходство: в Лас-Вегасе помимо казино есть университет, в котором еще в допотопные времена стояли суперкомпьютеры и велись конкурсы на качество распознавания образов. Также там сейчас преподает Сара Харрис, соавтор известного учебника. Кроме этого в Лас-Вегасе иногда проводится конференция DAC по автоматизации проектирования электроники. Почему бы не превратить Астану в евразийский центр такого рода?

Оправдались ли теоретические расчёты КПД конвертера, открытый проект которого был представлен в этой статье? Там я обещал КПД 99% при выходной мощности 300 Вт и перегрев не более 90 °C без использования радиаторов.

Разработка современного софта это далеко не только про код.

Разработка современного софта это во многом про ToolСhain(ы). Прежде чем начать исполняться исходники проходят гигантский путь. C каждым поколением выходят все более и более массивные системы сборки.
Современные технологии разработки софта это многостадийные конвейеры из различных утилит. Понять их весьма сложно, но можно. А поможет нам в этом хипстерский язык программирования Dot.

Наш мир кишит камерами видеонаблюдения, и большинство из нас сами добровольно окружают себя этими устройствами. Камерами, которые имеют как случайные дыры в безопасности, так и намеренно внедренные компоненты которые отстукивают своему хозяину. Одни производители стараются по максимуму предвидеть и решить проблемы, другие же делают вид, что и проблем особо нет, если камера показывает изображение. Но если начать приглядываться, то лишь требование ActiveX и Internet Explorer для пользования камерой в XXI веке это нечто из пучин ада.

Решают проблемы производители каждый по своему. Как вариант, через облако, через своё приложение Android с приватными протоколами. Но через несколько лет после продажи облачной камеры, бесплатное облако вполне может стать платным, приложение обрастает рекламой до безобразия. А если проект производителя не зашел, то прописанные в ней сервера отключаются и ваша камера, возможно даже с отличным оборудованием внутри, становится бесполезным кирпичём, потому как способов использования больше нет.

В случае с зоопарком рутеров, ворох проблем заставил энтузиастов собраться с силами и создать открытую платформу OpenWRT на базе Linux. И ради тех, кто ждет решения для камер, сейчас кипит работа над аналогичным открытым проектом OpenIPC - универсальной встраиваемой платформы на базе Linux для IP камер. Проделан колоссальный труд, и есть уже ряд камер, на которые можно установить новую прошивку, получив базовый функционал.

Дальше рассказываю на какие камеры какими способами и зачем можно установить систему OpenIPC на примерах.

Большинство современных CPU позволяют производить начальную загрузку с разных источников (media booting), одним из которых может быть SPI NOR Flash. Микросхемы энергонезависимой памяти NOR Flash с последовательным интерфейсом SPI используются на материнских платах для хранения образов BIOS, BMC, а так же данных различного назначения. Если же речь идет о популярных платах, постороенных на различных SoCs, таких как Raspberry Pi, Orange Pi и так далее, то на них SPI-интерфейс может быть выведен на контактные площадки для того, чтобы пользователь мог самостоятельно подключить ту или иную микросхему в качестве внешнего носителя.

Для тестирования выбрана аппаратная платформа на базе чипа STM32H753VIH с частотой ядра 480 МГц. Подключение к SD карте выполнено через интерфейс SDMMC с частотой 60 МГц. В качестве драйвера работает стандартная библиотека STM32H7xx_HAL. Используется промежуточное программное обеспечение FileX из пакета Azure RTOS поддерживающее exFAT.

На Хабре уже неоднократно появлялись статьи, посвященные применению современных стандартов C++ при программировании микроконтроллеров, в том числе и появившихся в c++20 корутин.

Предлагаю спуститься со сложных решений типа целой операционной системы и рассмотреть вопросы примитивного планирования задач с применением сопрограмм.

Существует большое разнообразие WI-FI модулей на основе чипа ESP32. Как правило, основной канал передачи и получения данных  WI-FI, реже Bluetooth, т.е. беспроводные технологии, не требующие дополнительного «обвеса».  Достаточно создать web страницу и используя браузер управлять всеми настройками.  Используя эту концепцию мне удалось создать серию интерфейсных плат в разном форм-факторе, от встраиваемых  до внешних универсальных  с дополнительными функциями.   Пришло время добавить и проверить работу  проводного интерфейса Ethernet.

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)

Продолжая цикл публикаций по микроконтроллерам на ядре Cortex-M0 компании Megawin (см. предыдущие статьи 1, 2, 3 и 4), сегодня рассмотрим часы реального времени RTC, сторожевые таймеры IWDT и WWDT, а также стандартный для Cortex-M0 таймер SysTick.

Также отметим изменения в организации исходного кода. В структуру кода добавлен файл src/core.h, включающий короткие макросы доступа к регистрам МК:

Начитался я как-то разных статей, заметок, форумов про то, как ребята подключают дисплеи от мобильных телефонов и тоже решил попробовать. Интересно ведь. Специально для опытов были куплены образцы дисплеев. Про часть из них я рассказал в своей прошлой статье. Но первыми были не они...Сегодня я поделюсь опытом разгадывания своего первого дисплея и его оживления.

В программировании микроконтроллеров часто приходится писать драйверы периферийных микросхем. Зачастую это 60% всего кода большинства проектов. В этом тексте я написал несколько общих нюансов разработки драйверов периферийных чипов.

Началось всё с того, что, покупая какие-то вещи на барахолке, увидел у продавца разные симпатичные дисплейчики от мобильных телефонов и не только за небольшую цену. Решил взять за компанию в количестве трёх штук - "куда-нибудь пригодится". Шло время, делались разные проекты, а дисплеи мирно ждали своего часа где-то на полке. Но вот настал день, когда я добрался до них и решил всё-таки их оживить. Однако вот незадача, о данной модели экрана почти ничего неизвестно... Вот и обратная разработка на подходе. Интересно? Тогда поехали!

Иногда возникает задача сохранить во flash памяти контрольную сумму, картинку, строчку текста, настройку. А ещё иногда возникает задача сохранить переменную не просто в ОЗУ, а в определенных адресах. Или например иметь функцию, исполняемую из ОЗУ чтобы можно было присылать по UART и сразу исполнять новый код функции. Рассмотрим эти задачи на примерах.

Продолжая цикл публикаций по микроконтроллерам на ядре Cortex-M0 компании Megawin (см. предыдущие статьи 1, 2 и 3), сегодня рассмотрим АЦП и аналоговый компаратор, а также проведем эксперименты с более "продвинутым" МК MG32F02A064.

• Не слишком ли это мудрено? Да!
• Оказалось ли это дорого? Да!
• Я ненормальный? Да!

Оказывается, в Кыргызстане, который в 11 веке стоял аккурат посередине Великого шёлкового пути, спустя тысячу лет появились проектировщики цифровых схем на уровне регистровых передач. Во время семинара «Модели бизнеса и основы технологий микроэлектроники для Центральной Азии» мы встретились с инженерами Азаматом Бексадаевым и Бахтияром Кукановым, которые принимали участие в разработке двух блоков на верилоге для международного проекта Parallella. Этот проект был инициирован американской компанией Adapteva, которая сейчас превратилась в Zero ASIC.

Основой технологии Adapteva была решетка из большого количества процессорных ядер внутри одной микросхемы. Ядра имели собственную архитектуру под названием Epiphany и были оптимизированы под энергоэффективные вычисления с плавающей точкой. По микроархитектуре каждое ядро было суперскаляром с внеочередными выполнением инструкций (out-of-order – OoO).