Большинство программистов представляют вычислительную систему как процессор, который выполняет инструкции, и память, которая хранит инструкции и данные для процессора. В этой простой модели память представляется линейным массивом байтов и процессор может обратиться к любому месту в памяти за константное время. Хотя это эффективная модель для большинства ситуаций, она не отражает того, как в действительности работают современные системы.

В действительности система памяти образует иерархию устройств хранения с разными ёмкостями, стоимостью и временем доступа. Регистры процессора хранят наиболее часто используемые данные. Маленькие быстрые кэш-памяти, расположенные близко к процессору, служат буферными зонами, которые хранят маленькую часть данных, расположеных в относительно медленной оперативной памяти. Оперативная память служит буфером для медленных локальных дисков. А локальные диски служат буфером для данных с удалённых машин, связанных сетью.


Иерархия памяти работает, потому что хорошо написанные программы имеют тенденцию обращаться к хранилищу на каком-то конкретном уровне более часто, чем к хранилищу на более низком уровне. Так что хранилище на более низком уровне может быть медленнее, больше и дешевле. В итоге мы получаем большой объём памяти, который имеет стоимость хранилища в самом низу иерархии, но доставляет данные программе со скоростью быстрого хранилища в самом верху иерархии.

Все программы должны быть правильными, но некоторые программы должны быть быстрыми. Если программа обрабатывает видео-фреймы или сетевые пакеты в реальном времени, производительность является ключевым фактором. Недостаточно использовать эффективные алгоритмы и структуры данных. Нужно писать такой код, который компилятор легко оптимизирует и транслирует в быстрый исполняемый код.


В этой статье мы рассмотрим базовые техники оптимизации кода, которые могут увеличить производительность вашей программы во много раз. Мы также коснёмся устройства процессора. Понимание как работает процессор необходимо для написания эффективных программ.

Сейчас намного проще найти финансирование для своего проекта, проводятся стартап-аллеи, краудфандинговые платформы пестрят новинками. Ардуино приблизило мечтателей к заветной славе. IoT технологии взяли свое и IT фирмы поняли, что не кодом единым можно жить. Не редкое явление, когда hardware проектом руководят люди, которые несколько далеки от электроники. И еще чаще они думают, что жизненный цикл software-проекта аналогичен жизненному циклу hardware-проекта. Увы, это не так.

Привет, Geektimes!

Управление мощными нагрузками — достаточно популярная тема среди людей, так или иначе касающихся автоматизации дома, причём в общем-то независимо от платформы: будь то Arduino, Rapsberry Pi, Unwired One или иная платформа, включать-выключать ей какой-нибудь обогреватель, котёл или канальный вентилятор рано или поздно приходится.

Традиционная дилемма здесь — чем, собственно, коммутировать. Как убедились многие на своём печальном опыте, китайские реле не обладают должной надёжностью — при коммутации мощной индуктивной нагрузки контакты сильно искрят, и в один прекрасный момент могут попросту залипнуть. Приходится ставить два реле — второе для подстраховки на размыкание.

Вместо реле можно поставить симистор или твердотельное реле (по сути, тот же тиристор или полевик со схемой управления логическим сигналом и опторазвязкой в одном корпусе), но у них другой минус — они греются. Соответственно, нужен радиатор, что увеличивает габариты конструкции.



Я же хочу рассказать про простую и довольно очевидную, но при этом редко встречающуюся схему, умеющую вот такое:

• Гальваническая развязка входа и нагрузки
• Коммутация индуктивных нагрузок без выбросов тока и напряжения
• Отсутствие значимого тепловыделения даже на максимальной мощности

Но сначала — чуть-чуть иллюстраций. Во всех случаях использовались реле TTI серий TRJ и TRIL, а в качестве нагрузки — пылесос мощностью 650 Вт.

В процессе автоматизации домашнего хозяйства было обнаружено, что имеющийся в наличии счетчик расхода газа ВК-G4 обладает интересной особенностью: его в младший разряд встроен магнит, который может замыкать геркон, устанавливаемый снаружи самого устройства (т.е. для его подключения не требуется разрешения от газовой компании). Это даже указано в паспорте на сам счетчик. Правда там рекомендуется использовать «НЧ генератор импульсов IN-Z 61», но на самом деле это просто геркон с креплением на счетчик за невменяемую цену. Поэтому вместо IN-Z 61 было решено использовать самый дешевый датчик Холла с цифровым выходом (т.е. со встроенным триггером Шмитта).

Предисловие

Поскольку тема транзисторов весьма и весьма обширна, то посвященных им статей будет две: отдельно о биполярных и отдельно о полевых транзисторах.

Транзистор, как и диод, основан на явлении p-n перехода. Желающие могут освежить в памяти физику протекающих в нем процессов здесь или здесь.

Необходимые пояснения даны, переходим к сути.

Введение

А теперь давайте поговорим о полевых транзисторах. Что можно предположить уже по одному их названию? Во-первых, поскольку они транзисторы, то с их помощью можно как-то управлять выходным током. Во-вторых, у них предполагается наличие трех контактов. И в-третьих, в основе их работы лежит p-n переход. Что нам на это скажут официальные источники?

Полевыми транзисторами называют активные полупроводниковые приборы, обычно с тремя выводами, в которых выходным током управляют с помощью электрического поля. (electrono.ru)

Определение не только подтвердило наши предположения, но и продемонстрировало особенность полевых транзисторов — управление выходным током происходит посредством изменения приложенного электрического поля, т.е. напряжения. А вот у биполярных транзисторов, как мы помним, выходным током управляет входной ток базы.

Еще один факт о полевых транзисторах можно узнать, обратив внимание на их другое название — униполярные. Это значит, что в процессе протекания тока у них участвует только один вид носителей заряда (или электроны, или дырки).

Три контакта полевых транзисторов называются исток (источник носителей тока), затвор (управляющий электрод) и сток (электрод, куда стекают носители). Структура кажется простой и очень похожей на устройство биполярного транзистора. Но реализовать ее можно как минимум двумя способами. Поэтому различают полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором.

Вообще, идея последних появилась еще в 20-х годах XX века, задолго до изобретения биполярных транзисторов. Но уровень технологии позволили реализовать ее лишь в 1960 году. В 50-х же был сначала теоретически описан, а затем получил воплощение полевой транзистор с управляющим p-n переходом. И, как и их биполярные «собратья», полевые транзисторы до сих пор играют в электронике огромную роль.

Перед тем, как перейти к рассказу о физике работы униполярных транзисторов, хочу напомнить ссылки, по которым можно освежить свои знания о p-n переходе: раз и два.

Peter Welch
30 апреля 2014 г.
Об авторе. Peter Welch писатель и программист, автор книги «And Then I Thought I Was a Fish», автор блога «Still Drinking».


Изображение: Joe Raedle/Getty Images

Каждый мой друг, хотя бы дважды в неделю поднимающий на работе что-то тяжелее ноутбука, рано или поздно в разговоре невзначай бросает что-то вроде: «Бро, ты не пашешь на износ. Я только что отработал 4700-часовую неделю, копая тоннель под Мордором, используя отвертку»

Они правы. Мордор — отстой, и копание тоннеля гораздо трудозатратнее, чем тыкание в клавиши, если конечно вы не муравей. Но для галочки, давайте договоримся о том, что стресс и безумие — это плохо? Отлично.

Последние пару лет я пишу под ядро Linux и часто вижу, как люди страдают от незнания давнишних, общепринятых и (почти) удобных инструментов. Например, как-то раз мы отлаживали сеть на очередной реинкарнации нашего прибора и пытались понять, что за чудеса происходят с обработкой пакетов. Первым нашим позывом было открыть исходники ядра и вставить в нужные места printk, собрать логи, обработать их каким-нибудь питоном и потом долго думать. Но не зря я читал lwn.net. Я вспомнил, что в ядре есть готовые и прекрасно работающие механизмы трассировки и профилирования ядра: те базовые механизмы, с помощью которых вы сможете собирать какие-то показания из ядра, а затем анализировать их.

Иллюстрированная проекция модели сетевого взаимодействия OSI на универсальную последовательную шину.

Три «замечательных» уровня стека USB

Меня не устроил вид стека USB, который можно встретить чаще всего на просторах сети:


Уровень шины, логический, функциональный… Это, конечно, замечательные абстракции, но они скорее для тех, кто собирается делать драйвер или прикладной софт для хоста. На стороне же микроконтроллера я ожидаю шаблонный конечный автомат, в узлы которого мы обычно встраиваем свой полезный код, и он сперва будет по всем законам жанра глючить. Или же глючить будет софт на хосте. Или драйвер. В любом случае кто-то будет глючить. В библиотеках МК тоже с наскока не разобраться. И вот я смотрю на трафик по шине USB анализатором, где происходящие события на незнакомом языке с тремя замечательными уровнями вообще не вяжутся. Интересно, это у меня от гриппозной лихорадки в голове такой диссонанс?

Если у читателя бывали сходные ощущения, предлагаю альтернативное, явившееся мне неожиданно ясно в перегретом мозгу видение стека USB, по мотивам любимой 7-уровневой модели OSI. Я ограничился пятью уровнями:



Я не хочу сказать, что весь софт и библиотеки уже сделаны или должны проектироваться, исходя из этой модели. Из инженерных соображений код c уровнями будет сильно перемешан. Но я хочу помочь тем, кто начинает своё знакомство с шиной USB, кто хочет понять протоколы обмена устройств и терминологию предметной области, подобраться поближе к готовым примерам, библиотекам и лучше ориентироваться в них. Эта модель не для загрузки в МК, но в ваши блестящие умы, дорогие друзья. А ваши золотые руки потом всё сами сделают, я не сомневаюсь:)

Прочитав статью Базы данных в онлайн играх и особенно комменты к ней, я в очередной расстроился от мысли, что многие разработчики меняют БД в своём проекте, пытаясь этой сменой решить свои проблемы, не исчерпав, однако, всех возможностей, предоставляемой заменяемой БД. Я принимаю участие в работе над проектом, БД которого характеризуется:

• Количеством транзакций порядка 5'000 — 10'000 в секунду
• Объемом примерно в 100ГБ (который бодро растёт)
• Примерно равным количеством операций на чтение/запись
• Преимущественно мелкими транзакциями

В силу, как говорится, исторических причин, вся база представляет из себя, гхм, одну базу, пока без шардинга, который мог бы решить ряд проблем. Тем острее стоит вопрос о поиске решений, заключённых именно в особенностях PostgreSQL. Решений, которые можно реализовать малой кровью.

Я опишу некоторые проблемы, с которыми мы сталкиваемся, и применённые решения. Если кто-то сочтёт это полезным — ради Бога. Если кто-то поправит — я буду только рад обнаружить уязвимость в используемых подходах и увеличить эффективность работы БД. Описанное может быть применено без вмешательства в логику приложения, исключительно путём модификации схемы БД.

Продолжим рассказ о датчиках и в этой части рассмотрим разнообразные датчики самых востребованных DIY-сообществом типов — это многочисленные датчики температуры и датчики влажности. Кроме того, затронем датчики давления воздуха и присутствия газов. Приведем описание номенклатуры датчиков и сошлемся на полезную литературу.

Содержание

Часть 1. Мат. часть. В ней рассматривается датчик, не привязанный к какому-то конкретному измеряемому параметру. Рассматриваются статические и динамические характеристики датчика.
Часть 2. Датчики климат-контроля. В ней рассматриваются особенности работы с датчиками температуры, влажности, давления и газового состава
Часть 3. Датчики электрических величин. В ней я коснусь измерения тока и напряжения

Старинные часы сейчас, хоть и редко, но еще можно застать на вокзалах, автобусных остановках и иногда просто на улицах городов. Некоторым из них уже более полувека, и появились они во времена, когда большинство управляющих схем создавались при помощи реле. Но тем не менее, даже в таких старинных устройствах была реализована возможность удаленной настройки и синхронизации!



Прочитав статью, Вы узнаете как были устроены часовые сети прошлого и как можно оживить древнюю технологию с помощью Arduino.

В этой статье я расскажу о том, как можно захватывать аналоговый черно-белый видеосигнал с помощью платы STM32F4-DISCOVERY, и об особенностях передачи его на компьютер при помощи USB.

4 ноября сего года новость об остановке Ростовской АЭС всколыхнула всю мировую общественность. Интернет забурлил заголовками типа «Авария на Ростовской АЭС», «Аварийно остановились два энергоблока Ростовской АЭС». Несведущий народ, а в особенности рядом проживающий, сразу же начал строить домыслы. Слово «авария»+ слово «АЭС» в последнее время вызывает ассоциации с радиационным загрязнением.

В данном случае грамотно и оперативно отработало управление информации Ростовской АЭС. Они сообщили, что остановка энергоблоков вызвана проблемами в электрической части системы и радиационный фон в норме. Такие вещи, как повышение уровня загрязнения в наше время уже не скрывают, поскольку уже не СССР и написать в твитере о повышении фона может любой гражданин с дозиметром. Поэтому таким заявлениям официальных служб следует доверять. Но все же, что произошло в этой электрической части, что повлекло «отвал» двух блоков и повсеместное масштабное отключение потребителей объединенной энергосистемы Юга (ОЭС Юга)?

Попробуем, имея кое-какие данные, разобрать этот масштабный сбой пошагово. В этом мне поможет обсуждение на портале профессионалов-релейщиков rzia.ru и некоторые данные от оперативного и режимного персонала энергосистем.

Фотограф Бен Купер выбрал своей «специализацией» фотографирование космических кораблей, как внутри, так и снаружи. Обычно Бен фотографирует запуски космических кораблей (последняя серия фотографий на его сайте датирована 18 апреля этого года, запуск Falcon 9 CRS-3).

Но есть на его сайте и раздел, где есть фотографии шаттла «Индевор», причем это фотографии внутреннего обустройства шаттла, в рабочем состоянии, перед последним его запуском 16 мая 2011 года.

Под хабракатом — много фотографий, соответственно, трафик.

В данной статье я хочу сделать краткий обзор разных методов генерации частоты, но сначала я расскажу пару слов о себе. Это моя первая статья. Я аспирант Московского Энергетического Института. Обучался по специальности «Метрология стандартизация и сертификация». Эта статья писалась в первую очередь для себя, с целью разобраться какие есть доступные методы генерации сигнала, и так как я не нашел выжимку информации в одном месте, то решил сделать ее сам и опубликовать ее здесь. Все это делается в самообразовательных целях. С радостью приму в личной почте замечания по тексту, по сути и по стилю, и отвечу на все интересующие вас вопросы в комментариях. Статью пробовал писать максимально доступным и простым языком. Итак виды, а скорее даже методы генерации синусоидального (и вообще аналогового) сигнала. Первый из них называется прямой цифровой синтез, или Direct Digital Synthesis.

На дворе 2014 год, а для связи микроконтроллеров с ПК самым популярным средством является обычный последовательный порт. С ним легко начать работать, он до примитивности прост в понимании — просто поток байт.
Однако все современные стандарты исключили COM порт из состава ПК и приходится использовать USB-UART переходники, чтобы получить доступ к своему проекту на МК. Не всегда он есть под рукой. Не всегда такой переходник работает стабильно из-за проблем с драйверами. Есть и другие недостатки.
Но каждый раз, когда заходит разговор о том, применять USB или последовательный порт, находится множество поклонников логической простоты UART. И у них есть на то основания. Однако, хорошо ведь иметь альтернативу?

Меня давно просили рассказать как организовать пакетный обмен данными между ПК и МК на примере STM32F103. Я дам готовый рабочий проект и расскажу как его адаптировать для своих нужд. А уж вы сами решите — нужно оно вам или нет.

У нас есть плата с современным недорогим микроконтроллером STM32F103C8 со встроенной аппаратной поддержкой USB, я рассказывал о ней ранее

В статье я расскажу о том, как я делал лазерный дальномер и о принципе его работы. Сразу отмечу, что конструкция представляет собой макет, и ее нельзя использовать для практического применения. Делалась она только для того, чтобы убедится в том, что фазовый дальномер реально собрать самому.

Добрый день, уважаемые хабровчане.
Как-то вечером мне стало скучно и я решил собрать небольшое электронное устройство из валяющихся дома компонентов, чисто для развлечения, безо всякой практической цели. Повторить его может любой желающий, не потребуется даже печатной платы — устройство собрано из минимума электронных компонентов «навесу», приклено при помощи эпоксидки к какой-то ненужной плате, исключительно как к элементу конструкции, спаяно при помощи проволочек и залито той же самой эпоксидкой для надежности.
Итак, делаем электронную флейту!