Открыть список
Как стать автором
Обновить
  • по релевантности
  • по времени
  • по рейтингу

Открытый проект универсального микроконтроллерного модуля

Промышленное программированиеПрограммирование микроконтроллеровПроизводство и разработка электроники


После беглого знакомства в прошлой статье с микроконтроллерами семейства Kinetis от фирмы Freescale я хотел бы представить проект микроконтроллерного модуля на этих чипах.
Читать дальше →
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0 +13
Просмотры16.1K
Комментарии 15

Интересные семейства микроконтроллеров Cortex от Atmel

Блог компании RainbowПрограммирование микроконтроллеров


Общаясь с разработчиками различной электроники (как любителями, так и профессионалами), я и мои коллеги обратили внимание, что широкой публике практически неизвестны микроконтроллеры Atmel на платформе Cortex-M. Я решил подготовить обзор по новым семействам микроконтроллеров, чтобы показать: не AVRом единым интересен Atmel.

Немного истории
Эпоха ARM Cortex-M началась с платформы Cortex-M3. Несмотря на то, что Atmel стал одним из первых производителей микроконтроллеров на платформе ARM7TDMI, компания не проявила интереса к новой платформе, сфокусировавшись на развитии собственных платформ. В результате этого, первыми серийными контроллерами нового типа стали микроконтроллеры STM32 от компании ST.

Вторым обстоятельством послужило то, что выпуск первых микроконтроллеров на платформе Cortex-M у Atmel пришелся не на лучшие времена. Следствием этого стали существенно более высокие цены на Atmel’овские контроллеры в сравнении с ST.
Оба этих обстоятельства закрепили приоритет за микроконтроллерами STM32. Причем это лидерство год за годом закреплялось все сильнее, поскольку в Сети стало появляться все больше и больше материалов по разработке на STM32. А к аналогам от Atmel на нашем рынке стал применяться один из двух стереотипов:
1. Atmel = AVR
2. Cortex’ы от Atmel дорогие и не интересны для использования.

Если первый стереотип развеивается заходом в соответствующий раздел на сайте Atmel, то со вторым все немного сложнее. С ним мы и попробуем разобраться.


В обзоре я не стану перечислять все семейства, расскажу только о тех, которые отвечают одному или обоим критериям:
• уникальные особенности семейства;
• цена лучше, чем у конкурентов, или сопоставима (здесь я вынужден сделать оговорку, что речь идет о сопоставимости оптовых цен).

Читать дальше →
Всего голосов 9: ↑9 и ↓0 +9
Просмотры13.2K
Комментарии 4

Программирование и отладка микроконтроллеров ARM Cortex-M4 фирмы Atmel в среде операционной системы Linux. Часть 1

Блог компании RainbowПрограммирование микроконтроллеров
Представляем электронную версию статьи из номера №2 за 2016 год журнала Компоненты и технологии. Автор Курниц Андрей.

В статье описан процесс развертывания экосистемы разработки приложений для микроконтроллеров Atmel серии SAM4S в среде операционной системы Linux. Читатель познакомится также с оценочной платой SAM4S-EK и семейством ARM Cortex-M4 микроконтроллеров фирмы Atmel. Приведены рекомендации по работе с адаптером отладки SAM-ICE (он же J-LINK) и программой OpenOCD.

Введение


Выбор операционной системы Linux в качестве среды для программирования микроконтроллеров ARM Cortex-M4 фирмы Atmel сложно назвать общепринятой практикой. Напротив, для разработки под свои микроконтроллеры Atmel свободно распространяет среду Atmel Studio 7, предназначенную исключительно для операционных систем Windows. Не будет секретом и тот факт, что разворачивание и настройка среды Atmel Studio 7 для новичка окажется куда проще, чем выбранный автором путь.
Автор предлагает использовать среду разработки Qt Creator в связке с инструментарием для кросс-компиляции GCC и с пакетом OpenOCD для отладки. В качестве операционной системы автор выбрал Linux Lubuntu 14.04 LTS (выполняющуюся на виртуальной машине, но это не существенно). Такой подход позволяет с легкостью переходить на другие ARM (и не только) микроконтроллеры, не меняя при этом привычный комплект инструментов. Например, в [1] приводится пример разработки для микроконтроллеров STM32F4 фирмы ST microelectronics с применением такого же комплекта инструментов.
Несколько слов об используемой терминологии. Аппаратное устройство, которое подключается к целевому микроконтроллеру и к рабочей станции, далее называется отладочным адаптером. Отладчиком же будет называться компьютерная программа, служащая для пошагового выполнения программы, просмотра значений ячеек памяти и т.д.

Аппаратная платформа



Рис. 1. Внешний вид платы SAM4S-EK с подключенным отладочным адаптером.
Читать дальше →
Всего голосов 8: ↑8 и ↓0 +8
Просмотры25.5K
Комментарии 15

Программирование и отладка микроконтроллеров ARM Cortex-M4 фирмы Atmel в среде операционной системы Linux. Часть 2

Блог компании RainbowПрограммирование микроконтроллеров
Продолжение электронной версии статьи из номера №2 за 2016 год журнала Компоненты и технологии. Автор Курниц Андрей. Ссылка на первую часть

Создание, запуск и отладка примитивной программы на Atmel SAM4S микроконтроллере


Теперь, когда на рабочую станцию установлено и настроено программное обеспечение для разработки под Atmel SAM4S микроконтроллеры, можно убедиться в работоспособности системы, создав простейшую программу, которая будет зажигать и гасить светодиод на плате SAM4S-EK.
Чтобы собрать работоспособную программу для микроконтроллера, помимо инструментария GCC необходимы следующие компоненты:
  1. Библиотека CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard) — описывает единый интерфейс взаимодействия с ядром микроконтроллеров ARM Cortex-M — общая для микроконтроллеров ARM Cortex-M различных производителей.
  2. Библиотека для взаимодействия с периферией данного семейства микроконтроллеров — своя для каждого производителя, будь то Atmel, STMicroelectronics, NXP и др.
  3. Скрипт линковщика (linker script) — файл с указаниями о размещении программы во flash-памяти микроконтроллера, а также о размещении в ОЗУ служебных областей (секций): стек, куча и др. Для различных микроконтроллеров с разными объемами памяти используются соответственно различные скрипты линковщика.
  4. Файл syscalls.c — содержит системные функции, необходимые для работы стандартной библиотеки языка C (реализация newlib). Обычно эти функции являются частью операционной системы, для которой предназначена программа. Однако в случае же микроконтроллера, который чаще всего работает без операционной системы, в сборку должен быть включен файл syscalls.c, содержащий в большинстве своем пустые системные функции [10].
  5. Справедливости ради следует отметить, что существует множество операционных систем, разработанных специально для микроконтроллеров.
  6. Код начальной инициализации (startup code) — отвечает за заполнение таблицы векторов прерываний соответствующими обработчиками, в том числе и обработчиком прерывания по сбросу микроконтроллера (reset handler).
  7. Также содержит реализацию обработчика прерывания по сбросу, который обнуляет необходимые секции памяти, инициализирует стандартную библиотеку C и передает управление в точку входа программы — в функцию main().
Читать дальше →
Всего голосов 8: ↑8 и ↓0 +8
Просмотры10K
Комментарии 0

Модуль универсального контроллера для интернета вещей. Тестирование FatFs

Программирование микроконтроллеровУмный домИнтернет вещейDIY или Сделай сам


В этой статье я продемонстрирую проекты тестирования библиотеки FatFs портированой на модуль K66BLEZ1. Библиотека с открытым исходным кодом FatFs хорошо известна программистам микроконтроллеров и реализует поддержку файловой системы FAT32 на SD и MMC картах. Незаменимая вещь при разработке логгеров, программируемых логических контроллеров, звукозаписывающих устройств, треккеров и проч. Но иногда она может стать узким местом в системах реального времени.

Читать дальше →
Всего голосов 7: ↑6 и ↓1 +5
Просмотры9.9K
Комментарии 5

Ардуино термометр & гигрометр с E-PAPER на nRF52832 — или о том, что забыли выпустить производители

DIY или Сделай сам
Приветствую всех читателей Habr! В своей очередной статье снова поведу речь о ARDUINO. Хочу поделиться с вами очередным своим проектом, реализованном на микроконтролере nRF52832. Это датчик температуры и влажности на sht20 | (даташит) c монохромным дисплеем на электронных чернилах(E-INK|E-PAPER), который является частью экосистемы MySensors.

Читать дальше →
Всего голосов 61: ↑57 и ↓4 +53
Просмотры25.6K
Комментарии 19

Post-mortem отладка на Cortex-M

C++CПрограммирование микроконтроллеров

Post-mortem отладка на Cortex-M



Предыстория:


Участвовал я недавно в разработке нетипичного для меня девайса из класса потребительской электроники. Вроде ничего сложного, коробка, которая должна иногда выходить из спящего режима, отчитываться серверу и засыпать обратно.


Практика быстро показала, что отладчик не слишком помогает при работе с микроконтроллером, который постоянно уходит в режим глубокого сна или вырубает себе питание. В основном, потому что коробка в тестовом режиме стояла без отладчика и без меня рядом и иногда глючила. Примерно раз в несколько суток.


На соплях был прикручен отладочный UART, в который я стал выводить логи. Стало легче, часть проблем решилась. Но потом случился assert и все завертелось.

Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑24 и ↓0 +24
Просмотры4.1K
Комментарии 8

Где хранятся ваши константы на микроконтроллере CortexM (на примере С++ IAR компилятора)

ПрограммированиеC++Программирование микроконтроллеров
Я обучаю своих студентов работе с микроконтроллером STM32F411RE, на борту которого имеется аж целых 512 кБайт ROM и 128 кБайт ОЗУ
Обычно на этом микроконтроллере в ROM память записывается программа, а в RAM изменяемые данные и очень часто нужно сделать так, чтобы константы лежали в ROM.
В микроконтроллере STM32F411RE, ROM память расположена по адресам с 0x08000000...0x0807FFFF, а RAM с 0x20000000...0x2001FFFF.

И если все настройки линкера правильные, студент рассчитывает, что вот в таком незамысловатом коде его константа лежит в ROM:

class WantToBeInROM
{
private:
  int i;
public:
  WantToBeInROM(int value): i(value) {}
  int Get() const
  {
    return i;
  }
};

const WantToBeInROM myConstInROM(10);

int main()
{  
  std::cout << &myConstInROM << std::endl ;
}

Вы тоже можете пробовать ответить на вопрос: где лежит константа myConstInROM в ROM или в RAM?

Если вы ответили на этот вопрос, что в ROM, поздравляю вас, на самом деле скорее всего вы не правы, константа в общем случае будет лежать в RAM и чтобы разобраться, как правильно и законно расположить ваши константы в ROM — добро пожаловать под кат.
Читать дальше →
Всего голосов 58: ↑57 и ↓1 +56
Просмотры12.1K
Комментарии 59

Аппаратный bit banding CortexM3/M4(ARM), архитектура ядра, ассемблер, С/C++14 и капля метапрограммирования

C++AssemblerCПрограммирование микроконтроллеров
Из песочницы

Введение


Внимание, это не очередная «Hello world»статья о том как помигать светодиодом или попасть в свое первое прерывание на STM32. Однако, я постарался дать исчерпывающие объяснения по всем затрагиваемым вопросам, поэтому статья будет полезна не только многим профессиональным и мечтающим стать таковыми разработчикам (как я надеюсь), но и начинающим программистам микроконтроллеров, так как тема эта почему-то обходится стороной на бесчисленных сайтах/блогах «учителей программирования МК».

image
Читать дальше →
Всего голосов 77: ↑73 и ↓4 +69
Просмотры17.1K
Комментарии 38

Немного о многозадачности в микроконтроллерах

AssemblerПрограммирование микроконтроллеров
Из песочницы

Немного о многозадачности


Каждый, кто день за днем или от случая к случаю, занимается программированием микроконтроллеров, рано или поздно столкнется с вопросом: а не использовать ли многозадачную операционную систему? Их в сети предлагается довольно много, при этом немало – бесплатных (или почти бесплатных). Только выбирай.


Подобные сомнения появляются, когда попадается проект, в котором микроконтроллер должен одновременно выполнять несколько различных действий. Некоторые из них не связаны с другими, а остальные, наоборот, не могут друг без друга. К тому же, и тех и других может оказаться слишком много. Что такое “слишком много” зависит от того, кто будет оценивать или от того, кто будет выполнять разработку. Хорошо, если это один и тот же человек.


Это, скорее, не вопрос количества, а вопрос качественного различия задач по отношению к скорости выполнения, или еще каким-то требованиям. Такие мысли могут возникнуть, например, когда в проекте требуется регулярно отслеживать напряжение питания (не пропало ли?), довольно часто считывать и сохранять значения входных величин (покоя не дают), изредка следить за температурой и управлять вентилятором (дышать нечем), сверять свои часы с тем, кому доверяешь (вам хорошо там командовать), поддерживать связь с оператором (стараться не нервировать его), проверять контрольную сумму постоянной памяти программ на предмет деменции (при включении, или раз в неделю, или с утра).

Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑22 и ↓2 +20
Просмотры13.7K
Комментарии 16

Синглтон, размещающий объекты в ROM и статические переменные(С++ на примере микроконтроллера Cortex M4)

ПрограммированиеC++Программирование микроконтроллеров
image

В предыдущей статье Где хранятся ваши константы на микроконтроллере CortexM (на примере С++ IAR компилятора), был разобран вопрос о том, как расположить константные объекты в ROM. Теперь же я хочу рассказать, как можно использовать порождающий шаблон одиночка для создания объектов в ROM.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑18 и ↓3 +15
Просмотры7.6K
Комментарии 85

Чуть больше о многозадачности в микроконтроллерах

AssemblerПрограммирование микроконтроллеровСхемотехника

В прошлой заметке речь шла о том, как можно, по мнению автора, запрограммировать обычные действия микроконтроллера в реальном времени, разделив их на несколько не зависящих (или почти не зависящих) друг от друга задач.


Был выбран микроконтроллер, с ядром из очень распространенного семейства ARM Cortex M. Из знакомых многим, а не только автору, вариантов с цифрами 0,3,4 и 7 был выбран M4, поскольку, оказался под рукой.


Два соображения, которые побудили стать на скользкий и шаткий путь «изобретения велосипеда», как остроумно заметили некоторые читатели, на самом деле, были простыми. Первое сводилось к тому, что нам с этими «кортексами» еще жить да жить. И второе — попытаться сделать не что-то универсальное (стяжав славу и богатство), а сделать нечто более узко направленное, надеясь добиться эффективности и простоты. Те, кто иногда делают что-то руками, без труда вспомнят, что, как правило, специально подобранная отвертка подходит лучше той, что взята из блестящего универсального набора.

Читать дальше →
Всего голосов 12: ↑6 и ↓6 0
Просмотры7K
Комментарии 9

10++ способов работать с аппаратными регистрами на С++ (на примере IAR и Cortex M)

ПрограммированиеC++Программирование микроконтроллеров
Choosing the safest path
Рис. И. Кийко

Всем доброго здравия!

Помните наверное бородатый анекдот, а может быть и правдивую историю про то, как студента спрашивали о способе измерить высоту здания с помощью барометра. Студент привел, по-моему около 20 или 30 способов, при этом не назвав прямого(через разницу давления), которого ожидал преподаватель.

Примерно в том же ключе я хочу продолжить обсуждение использования С++ для микроконтроллеров и рассмотреть способы как можно работать с регистрами используя С++. И хочу заметить, что для достижения безопасного обращения к регистрам простого пути не будет. Попытаюсь показать все плюсы и минусы способов. Если вы знаете еще способы, кидайте их в комментарии. Итак начнем:
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Просмотры10.5K
Комментарии 25

Безопасный доступ к полям регистров на С++ без ущерба эффективности (на примере CortexM)

ПрограммированиеC++Программирование микроконтроллеров
image
Рис. взят с сайта www.extremetech.com/wp-content/uploads/2016/07/MegaProcessor-Feature.jpg

Всем доброго здравия!

В прошлой статье я рассмотрел вопрос о проблеме доступа к регистрам микроконтроллера с ядром CortexM на языке С++ и показал простые варианты решения части проблем.

Сегодня я хочу показать идею как можно сделать безопасным доступ к регистру и его полям без ущерба эффективности, используя сгенерированные на основе SVD файлов С++ классы.

Всех кого заинтересовал, добро пожаловать под кат. Кода будет много.
Читать дальше →
Всего голосов 26: ↑24 и ↓2 +22
Просмотры10.1K
Комментарии 39

С хорошим микроконтроллером и время летит быстро или осциллограф выходного дня

Программирование микроконтроллеровСхемотехникаDIY или Сделай сам

Некоторое время назад автор этих строк взялся разрабатывать компактный регистратор одно-полярного аналогового сигнала в пределах 3 вольт с максимально возможной скоростью считывания и минимально возможными затратами и размерами. В список минимально возможных затрат я вписал также и свою головную боль и выбрал хорошо знакомый мне STM32F303. Это, напомню, Cortex-M4 на 72 мегагерца от известной компании, со встроенными 12 разрядными, довольно шустрыми, аналого-цифровыми преобразователями (АЦП или ADC, кому как нравится) и с CAN интерфейсом на борту.


Таких небольших регистраторов требовалось несколько десятков. А наличие у микроконтроллера корпуса о 48-ми ногах вселяло надежду на то, что получится назвать этот считыватель компактным. Интерфейс CAN, с которым у меня уже тогда были хорошие отношения, давал мне возможность объединить весь этот джаз в достаточно удобной манере.


Скорость, с которой, в конце концов, все это заработало, оказалась вполне подходящей, чтобы заявить о работоспособности выбранного подхода. Удалось добиться пол микросекундного шага дискретизации. Головной боли и ассемблера избежать не удалось, но кто об этом сейчас вспоминает?


Однако, некоторый осадок остался. Осталась мысль, что, в отношении быстродействия, выжато было не все.


И вот, совсем недавно появляется серия STM32G4 с тактовой частотой до 170 мегагерц с вариантом в маленьком корпусе, и с почти такими же шустрыми АЦП на борту в количестве пяти штук. Надо было что-то делать.

Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑20 и ↓1 +19
Просмотры17.6K
Комментарии 20

Запускаем трансфлективный TFT дисплей на SSD1283A с помощью STM32

C++CПрограммирование микроконтроллеров
Tutorial

Введение


Модель дисплея называется H016IT01. Данный дисплей интересен прежде всего тем, что он является трансфлективным(transflective). Это означает, что изображение на нем должно быть видно даже под ярким солнцем. А также это чуть ли не единственная доступная модель с этой особенностью на известном китайском сайте.

Статья же увидела свет потому, что информации по контроллеру SSD1283A очень мало(как в русском, так и западном сегменте сети), и руководства я нигде не встречал. В сети можно найти даташит, однако там нет информации по инициализации и работе с дисплеем, а из полезного только описания регистров.

Хочу подчеркнуть, что данный материал конечно же не является истиной последней инстанции. Я привожу лишь свой опыт взаимодействия с устройством. Основная цель статьи проста — помочь всем тем, кто решил, хочет или захочет поработать с данным дисплеем, не более.

image
Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑24 и ↓1 +23
Просмотры7.7K
Комментарии 14

Что делать, если поймал HardFault?

Программирование микроконтроллеров
Tutorial
Что делать, если поймал HardFault? Как понять, каким событием он был вызван? Как определить строчку кода, которая привела к этому? Давайте разбираться.

Всем привет! Сложно найти программиста микроконтроллеров, который ни разу не сталкивался с тяжелым отказом. Очень часто он никак не обрабатывается, а просто остаётся висеть в бесконечном цикле обработчика, предусмотренном в startup файле производителя. В то же время программист пытается интуитивно найти причину отказа. На мой взгляд это не самый оптимальный путь решения проблемы.

В данной статье я хочу описать методику анализа тяжелых отказов популярных микроконтроллеров с ядром Cortex M3/M4. Хотя, пожалуй, «методика» — слишком громкое слово. Скорее, я просто разберу на примере то, как я анализирую возникновение тяжелых отказов, и покажу, что можно сделать в подобной ситуации. Я буду использовать программное обеспечение от IAR и отладочную плату STM32F4DISCOVERY, так как эти инструменты есть у многих начинающих программистов. Однако это совершенно не принципиально, данный пример можно адаптировать под любой процессор семейства и любую среду разработки.


Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑23 и ↓0 +23
Просмотры8.8K
Комментарии 10

Как подключить АЦП HX711 к NRF52832

Беспроводные технологииПрограммирование микроконтроллеров
Из песочницы

1. Введение


На повестке дня стояла задача разработать протокол общения микроконтролера nrf52832 с двумя полумостовыми китайскими тензодатчиками.

Задача оказалась не простой, так как столкнулся с отсутствием какой — либо внятной информации. Вероятнее, что «корень зла» находится в самом SDK от Nordic Semiconductor — это постоянное обновления версий, некоторая избыточность и запутанность функционала. Пришлось писать все с нуля.


Я думаю эта тема довольно актуальна исходя из того, что данный чип обладает BLE стеком и целым набором “вкусняшек” режима энергосбережения. Но в техническую часть я сильно углубляться не буду, так как на эту тему написано немало статей.


2. Описание проекта


image

Железо:


  • Adafruit Feather nRF52 Bluefruit LE (то что оказалось под рукой)
  • АЦП HX711
  • Китайские тензодатчики 2 шт. (50х2 кг)
  • Программатор ST-LINK V2

Софт:


  • IDE VSCODE
  • NRF SDK 16
  • OpenOCD
  • Программатор ST-LINK V2

Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Просмотры3.5K
Комментарии 15