Изучение цифровой схемотехники нужно начинать с теории автоматов. В этой статье можно найти некоторые элементарные вещи, которые помогут не потеряться в дальнейших статьях. Я постарался сделать статью легкочитабельной и уверен, что неподготовленный читатель сможет в ней легко разобраться.

Дню знаний посвящается...

Данный пост посвящен тому, с чем сталкиваются все пользователи Ардуино (далее по тексту А, имейте в виду что под этой буквой будет прятаться как сам кристалл, так и среда разработки программ), а именно с работой с портами ввода/вывода.

Вы спросите, а что, собственно, тут рассматривать? Функции работы с портами прописаны ясно, есть большое количество примеров, поэтому использование портов не представляет никакой сложности. Начальная программа мигания светодиодом использует эти функции и прекрасно работает, о чем речь?

Все это верно, но лишь до того момента, когда вам потребуется подключать к А что-нибудь пошустрее светодиода (у меня нет претензий к этим замечательным приборам, но обычно в силу специфики использования особого быстродействия от них не требуется), и тут то Вам понадобится эффективная работа с пинами (будем так для краткости именовать порты ввода/вывода), и тогда на форумах возникают вопросы «почему у меня так медленно работает программа», на которые молодые гуру мгновенно отвечают «работай напрямую с регистрами и будет тебе счастье» и показывают, как именно, по их мнению, следует это делать.

Несмотря на то, что в их ответе есть толика истины, тем не менее такой ответ далеко не полон, в чем то не совсем верен (посмотрите, как именно они рекомендуют работать с регистрами), не вполне оптимален, и не слишком понятен. Заполнить пространство между стандартными скетчами и подобным ответом и предназначен настоящий пост.

Поскольку я вижу перед собой читателя с различным уровнем подготовки, то постараюсь ориентироваться на различный диапазон знаний в области МК (микроконтроллеров), поэтому, если Вам что то покажется хорошо известным (а будет немало таких мест) смело пропускайте этот фрагмент, а вот если что то будет не вполне понятно, то комментарии и существуют для того, чтобы там задавать вопросы, я их читаю и, по мере своих сил, пытаюсь ответить.

I. Постановка задачи

Нужно держать температуру на заданном неком уровне и менять задание. Есть микроконтроллер, к которому прицеплены измеритель температуры, и симистор для управления мощностью. Не будем греть голову на ТАУ, ни разностными схемами, просто возьмём и сделаем «в лоб» ПИД-регулятор.

Британская компания, две американские компании и 18 университетов (включая российские МИЭТ, ИТМО, СГАУ, ННТУ) сотрудничали, чтобы выпустить современный курс по микроконтроллерам c небольшой привязкой к интернету вещей. Об этом – сегодняшний пресс-релиз Imagination Technologies, Microchip Technology и Digilent (отделения National Instruments). Главный автор — профессор Александр Дин из университета Северной Каролины. В отличие от более легковестных курсов интернета вещей, новый курс подводит под предмет твердую инженерную базу – в нем подробно обсуждается использование RTOS-ов, архитектура микропроцессорного ядра микроконтроллера, протоколы периферии и даже оптимизация алгоритмов при программировании.



Скачать курс можно здесь:

https://community.imgtec.com/downloads/connected-microcontroller-lab-v1.2/

В пресс-релизе, помимо цитат из США, Великобритании, Германии, Китая, есть и цитата из России:

“MIET is part of Imagination’s MIPSfpga and Connected MCU Lab beta-testing programs. Our students have benefited from the MIPSfpga hands-on workshops and we are looking forward to implementing the Connected MCU Lab at our university because this course offers an up-to-date and well-structured curriculum for teaching embedded solutions to future engineers.”

– Alexey Pereverzev, Head of Computer Engineering, National Research University of Electronic Technology (MIET), Russia

Пару десятков слайдов из курса, чтобы вы почувствовали его вкус:

Под катом мы попытались как-то обобщить и систематизировать наш опыт по выбору платформы для занятий с детьми. Если вы организуете кружок робототехники, возможно, вам это будет полезно.
К прошлой серии было много справедливых замечаний, по такому случаю я полностью переработал материал.

В главе 32 рассказывается, как легко попасться в руки полиции, если быть неосторожным.

Кевин Поулсен, редактор журнала WIRED, а в детстве blackhat хакер Dark Dante, написал книгу про «одного своего знакомого».

В книге показывается путь от подростка-гика (но при этом качка), до матерого киберпахана, а так же некоторые методы работы спецслужб по поимке хакеров и кардеров.

Квест по переводу книги начался летом в ИТишном лагере для старшеклассников — «Шкворень: школьники переводят книгу про хакеров», затем к переводу подключились и Хабраюзеры и даже немного редакция.

Глава 32. «The Mall»

(за перевод спасибо Shuflin )

Крис загнал Тахо в гараж торгового центра Fashion Island на пляже Ньюпорт, припарковался и вышел со своим новым партнером, двадцати трех летним Гаем Шитрид. Они отправились к Bloomingdale с поддельными кредитками American Express в бумажниках.

Шитрид из Израиля — красавчик, играющий на гитаре, и любимчик всех девушек, которого Крис встретил, занимаясь кардингом. Он проводил махинации по скиммингу в Майами, набирая профессиональных стриптизерш, снабжая их невероятно крошечным устройством для копирования информации с магнитной карты клиентов. Когда менеджеры стриптиз клуба узнали об этом, ему пришлось в спешке покинуть город. Шитрид остановился в Калифорнии, где Крис и подобрал его, снабдив поддельными документами, арендованной машиной и жильем в Арчстоуне. После они отправились по магазинам.

Теперь Крис был близок, так близок, чтобы соскочить. Его жена, Клара, привнесла на eBay $780,000 чуть более чем за три года: 2609 женских сумочек, айподов, часов от Michele и одежды от Juicy Couture. У нее был человек из прислуги, работающий двадцать часов в неделю, который занимался лишь тем, что доставлял ей вещи, купленные не за свои деньги. Крис подбрасывал к этому деньги с продаж пластика и новинок на кардерском рынке — область, не затронутая придирчивыми проверками Th3C0rrupted0ne.

Он чувствовал, что Макс не придерживался того самого плана “Whiz List”: набрать круглую сумму и свалить. В конце концов, он понял, что тот и не собирался уходить. Ему нравилось заниматься хакерством, это все что он хотел делать. К черту его. У Криса был свой запасной план. Он вложил прибыль в предприятие для Клары, компания по производству стильной джинсовой одежды Trendsetter USA, на которую уже работало несколько штатных сотрудников в ярких приятных офисах Алисо Вьехо. В итоге, он был уверен, что это будет приносить прибыль и на сто процентов законно.

До тех пор он будет занят.

Это первая статья из серии «Сети для самых маленьких». Мы с товарищем thegluck долго думали с чего начать: маршрутизация, VLAN'ы, настройка оборудования.
В итоге решили начать с вещи фундаментальной и, можно сказать, самой важной: планирование. Поскольку цикл рассчитан на совсем новичков, то и пройдём весь путь от начала до конца.

Предполагается, что вы, как минимум читали о эталонной модели OSI (то же на англ.), о стеке протоколов TCP/IP (англ.), знаете о типах существующих VLAN’ов (эту статью я настоятельно рекомендую к прочтению), о наиболее популярном сейчас port-based VLAN и о IP адресах (более подробно). Мы понимаем, что для новичков «OSI» и «TCP/IP» — это страшные слова. Но не переживайте, не для того, чтобы запугать вас, мы их используем. Это то, с чем вам придётся встречаться каждый день, поэтому в течение этого цикла мы постараемся раскрыть их смысл и отношение к реальности.



Начнём с постановки задачи. Есть некая фирма, занимающаяся, допустим, производством лифтов, идущих только вверх, и потому называется ООО «Лифт ми ап». Расположены они в старом здании на Арбате, и сгнившие провода, воткнутые в пожжёные и прожжёные коммутаторы времён 10Base-T не ожидают подключения новых серверов по гигабитным карточкам. Итак у них катастрофическая потребность в сетевой инфраструктуре и денег куры не клюют, что даёт вам возможность безграничного выбора. Это чудесный сон любого инженера. А вы вчера выдержали собеседование и в сложной борьбе по праву получили должность сетевого администратора. И теперь вы в ней первый и единственный в своём роде. Поздравляем! Что дальше?

Я хотел бы подарить сообществу Хабра статью, в которой стараюсь дать достаточно полное описание подходов к алгоритмам подсчёта единичных битов в переменных размером от 8 до 64 битов. Эти алгоритмы относятся к разделу так называемой «битовой магии» или «битовой алхимии», которая завораживает своей красотой и неочевидностью многих программистов. Я хочу показать, что в основах этой алхимии нет ничего сложного, и вы даже сможете разработать собственные методы подсчёта единичных битов, познакомившись с фундаментальными приёмами, составляющими подобные алгоритмы.

Немного теории

Цифровой автомат (ЦА) — это устройство, которое осуществляет прием, хранение и преобразование дискретной информации по некоторому алгоритму и может находиться в одном из нескольких устойчивых состояний [7].



Рисунок 1 — Граф цифрового автомата

Ты ждал знак? Вот он!

Много лет я не решался начать программировать ПЛИС, потому что это сложно, дорого и больно (как мне казалось). Но хорошо, когда есть друзья, которые помогают сделать первый шаг. И теперь я не понимаю одного — ПОЧЕМУ Я ЖДАЛ ТАК ДОЛГО?

Сейчас я помогу сделать первый шаг и тебе!

На Хабре есть статьи для начинающих ПЛИСоводов, есть статьи с обзорами средств трассировки печатных плат. На некоторые из них я уже ссылался в своей первой статье о создании печатных плат. Во второй статье про SimBank в комментариях у меня состоялся диалог о сложности разработки ПЛИС и поддержки проектов с ней. Было высказано мнение, что легче собрать несколько простых устройств вместо одного сложного. Иногда так действительно проще. Когда речь идёт о двух, четырёх, восьми устройствах. Ряд можно продолжать с привычной вам кратностью. До преодоления порога комфорта. Два — это куча? А что делать, если есть желающие на 100 или 200 однотипных устройств?
Использовать или не использовать ПЛИС в той или другой задаче каждый решает сам (или с коллегами).
Сегодня хочу предложить вашему вниманию статью об особенностях создания печатной платы с ПЛИС. За основу возьмём инструмент «IO Designer» от компании Mentor Graphics.

Кому-то может материал оказаться полезным, кому-то просто интересным, а кто-то может и не согласиться со мной.

Господа! Я рад сообщить, что наконец-то все желающие могут загрузить бесплатный учебник на более чем 1600 страниц, над переводом которого работало более полусотни человек из ведущих университетов, институтов и компаний России, Украины, США и Великобритании. Это был реально народный проект и пример международной кооперации.

Учебник Дэвида Харриса и Сары Харрис «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», второе издание, 2012, сводит вместе миры программного обеспечения и аппаратуры, являясь одновременно введением и в разработку микросхем, и в низкоуровневое программирование для студентов младших курсов. Этот учебник превосходит более ранний вводный учебник «Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем» от Дэвида Паттерсона и Джона Хеннесси, причем соавтор предыдущего учебника Дэвид Паттерсон сам рекомендовал учебник от Харрисов как более продвинутый. Следуя новому учебнику, студенты строят реализацию подмножества архитектуры MIPS, используя платы с ПЛИС / FPGA, после чего сравнивают эту реализацию с индустриальными микроконтроллерами Microchip PIC32. Таким образом вводится вместе схемотехника, языки описания аппаратуры Verilog и VHDL, архитектура компьютера, микроархитектура (организация процессорного конвейера) и программирование на ассемблере — в общем все, что находится между физикой и высокоуровневым программированием.

Как загрузить? К сожалению, не одним кликом. Сначало надо зарегистрироваться в пользовательском коммьюнити Imagination Technologies, потом зарегистрироваться в образовательных программах на том же сайте, после чего наконец скачать:

В эпоху готовых отладочных плат и тысяч готовых модулей к ним, где достаточно взять пару блоков, соединить их вместе, и получить нужный результат, далеко не каждый понимает основы схемотехники, почему и как это работает, а главное — что надо делать, если это работает не так.

В этом цикле я расскажу о датчиках — как о немаловажном элементе системы управления неким объектом или тех. процессом.

Все свое повествование я буду вести касаемо практических вопросов реализации цифровых систем управления на базе микроконтроллеров.

Руководство не претендует на всеобщий обхват вопроса.
Хотя после того, как мой конспект перелез за 20 страниц текста, я решил разбить статью на следующие части:

• Часть 1. Мат. часть. В ней мы рассмотрим датчик, не привязанный к какому-то конкретному измеряемому параметру. Рассмотрим передаточные функции и динамические характеристики датчика, разберемся с его возможными подключениями.
• Часть 2. Датчики климат-контроля. В ней я рассмотрю особенности работы с датчиками температуры, влажности, давления и газового состава
• Часть 3. Датчики электрических величин. В ней я коснусь измерения тока и напряжения

Недавно на Хабре промелькнула интересная задачка про двух мудрецов. Здесь я хочу предложить свой вариант решения и рассказать, как к этому решению можно прийти. Напомню условие:

У некоторого султана было два мудреца: Али-ибн-Вали и Вали-ибн-Али. Желая убедиться в их мудрости, султан призвал мудрецов к себе и сказал: «Я задумал два числа. Оба они целые, каждое больше единицы, но меньше ста. Я перемножил эти числа и результат сообщу Али и при этом Вали я скажу сумму этих чисел. Если вы и вправду так мудры, как о вас говорят, то сможете узнать исходные числа».
Султан сказал Али произведение, а Вали – сумму. Мудрецы задумались. Первым нарушил молчание Али.
— Я не знаю этих чисел, — сказал он, опуская голову.
— Я это знал, — подал голос Вали.
— Тогда я знаю эти числа, — обрадовался Али.
— Тогда и я знаю! — воскликнул Вали.
И мудрецы сообщили пораженному султану задуманные им числа.
Назовите эти числа.

Идея вводного курса по работе с Linux возникла у нас с коллегами довольно давно. Я с 2011 года занимаюсь биоинформатикой в Лаборатории алгоритмической биологии СПбАУ РАН (тут и тут мой напарник писал про то, чем мы занимаемся). Сразу нужно сказать, что работа биоинформатика без Linux практически невозможна, поскольку большинство биоинформатических программ созданы именно под эту операционную систему и работают только на ней.



В силу того, что это область на стыке наук, мы постоянно общаемся с биологами. Биологам же сейчас приходится работать с очень большими объемами данных, поэтому умение использовать Linux, оптимальную для подобных задач операционную систему, становится необходимым навыком. На самом деле, речь не только об умении обращаться с Linux, а в целом о компьютерной грамотности: какие существуют правила работы на сервере, как загружать и эффективно хранить файлы с данными, какие программы запускать для их обработки и как это сделать и т.д. — все те вещи, которые как упрощают и ускоряют вашу работу, так и значительно облегчают совместную деятельность с коллегам. Несмотря на то, что разобраться с Linux можно и самостоятельно, почитав умные книжки и сайты, для людей из не технической среды это часто вызывает определенные сложности и многие сдаются на начальных этапах освоения этой ОС (например, на знакомстве с командной строкой).

На основе нашего опыта я и мой коллега Андрей Пржибельский (@andrewprzh) изначально собирались провести несколько занятий для биологов по компьютерной грамотности. А потом эта идея выросла в трехнедельный открытый онлайн-курс (MOOC) Института биоинформатики на русском языке, который позже был сужен до именно введения в Linux, как отправной точки, — поскольку вместить все в три недели оказалось очень и очень трудно. Курс уже начался и оказался достаточно популярен (на данный момент на него записалось более пяти тысяч человек), но первый дедлайн по заданиям — 24 ноября, поэтому еще можно присоединиться без потери баллов или просто изучать курс в свободном режиме (все материалы останутся открытыми).

Среди задач по программированию часто попадаются такие: дана последовательность однотипных элементов (обычно это числа), требуется за один проход по ней найти какую-нибудь характеристику (среднее квадратическое отклонение, количество минимальных элементов, непрерывный участок с наибольшей суммой...) Дополнительное ограничение — последовательность может быть очень длинной, и в память не поместится. Других ограничений на элементы последовательности, обычно, не накладывается.
С этими задачами всё, более или менее, понятно: нужно найти то, что на мехмате МГУ называют «индуктивным расширением» искомой функции, и реализовать её вычисление. Если найти не удалось (требуемый объём памяти слишком велик), то задача не решается.
Но попадаются и другие задачи. В них есть дополнительные ограничения на элементы последовательности в совокупности, и эти ограничения приходится существенно использовать для решения (и проверять их не надо). Простейшая такая задача выглядит так:

Задача 1. В последовательности записаны целые числа от 1 до N в произвольном порядке, но одно из чисел пропущено (остальные встречаются ровно по одному разу). N заранее неизвестно. Определить пропущенное число

Решение очевидно: просматриваем числа, находим их количество K и сумму S. По условию, N=K+1, значит, сумма чисел от 1 до N будет равна (K+1)*(K+2)/2, и пропущенное число равно (K+1)*(K+2)/2-S. Если вы почему-то боитесь переполнений, то работайте с беззнаковыми числами (там переполнения не страшны — но будьте осторожны при вычислении (K+1)*(K+2)/2 :) ), или вместо суммы ищите XOR всех чисел.

Синоптики предсказывают, что к 2016 году наступит второй ледниковый период трафик в беспроводных сетях на 10% превзойдёт трафик в проводном Ethernet. При этом от года в год частных точек доступа становится примерно на 20% больше.

При таком тренде не может не радовать то, что 80% владельцев сетей не меняют пароли доступа по умолчанию. В их число входят и сети компаний.

Этим циклом статей я хочу собрать воедино описания существующих технологии защит, их проблемы и способы обхода, таким образом, что в конце читатель сам сможет сказать, как сделать свою сеть непробиваемой, и даже наглядно продемонстрировать проблемы на примере незадачливого соседа (do not try this at home, kids). Практическая сторона взлома будет освещена с помощью Kali Linux (бывший Backtrack 5) в следующих частях.

Статья по мере написания выросла с 5 страниц до 40, поэтому я решил разбить её на части. Этот цикл — не просто инструкция, как нужно и не нужно делать, а подробное объяснение причин для этого. Ну, а кто хочет инструкций — они такие:

Используйте WPA2-PSK-CCMP с паролем от 12 символов a-z (2000+ лет перебора на ATI-кластере). Измените имя сети по умолчанию на нечто уникальное (защита от rainbow-таблиц). Отключите WPS (достаточно перебрать 10000 комбинаций PIN). Не полагайтесь на MAC-фильтрацию и скрытие SSID.

Оглавление:
1) Матчасть
2) Kali. Скрытие SSID. MAC-фильтрация. WPS
3) WPA. OpenCL/CUDA. Статистика подбора

В субботу 24 мая прошел третий квалификационный раунд RCC 2014. На участие в раунде зарегистрировалось 5483 человека, приняло участие более 1500, из них хотя бы одно решение прислали 893 участника.

Прищенко Богдан (LeBron), студент Львовского национального университета им. Ивана Франко, первым на 2:25 минуте решил задачу А (Треугольники). Задачу В (Оригами) на 4:44 минуте первым решил Юлдашев Марат (snowbear), задачу С (Митя и граф) первым на 10:34 минуте решил Ахмедов Максим (Zlobober), правильное решение задачи D (Призы) на 26:45 минуте прислал Копелиович Сергей (Burunduk1), а последнюю задачу E (Криптостойкие ключи) быстрее всех решил Пономарев Павел (pperm) на 54:38 минуте.

По итогам 3 квалификационного раунда не было ни одной дисквалификации за списывание, а 200 лучших спортивных программистов перешли в отборочный раунд.

Перевод статьи Smashing Magazine Creative And Innovative Navigation Designs.

Любой владелец сайта хочет, чтобы его проект выделялся среди огромного количества других, чтобы пользователи хотели возвращаться. Кроме полезного контента, посетителей можно привлечь запоминающимся дизайном и необычными решениями. Ниже представлены примеры креативных подходов к навигации, не в ущерб удобству использования.

Toybox

Навигация на сайте всегда должна быть под рукой, но в то же время не мешать пользователю. На сайте Toybox именно такое решение: навигация проста, но в тоже время хорошо заметна. Когда панель меню скрыта, страница акцентирует внимание посетителя на контенте, т.к. отсутствуют отвлекающие блоки. Горизонтальная навигация также проста и удобна.

Некоторое время назад я задумался о получении второго высшего образования, т.к. первое не техническое, и хочется иметь какое-никакое подтверждение своих знаний, да и для получения хорошей базы.

Мой выбор пал на несколько отечественных вузов с вечерними программами, и я уже было выбрал МГТУ имени Баумана своей второй альма-матер, как я наткнулся на сайт Harvard Extension School .