Наверняка каждый, имеющий дело с электроникой и ПЛИС, знаком с сайтом opencores.org, где собрано множество полезных (и не очень) решений для электроники — десятки, может быть и сотни, реализаций процессоров и периферии — как оригинальных реализаций уже существующих устройств, так и новых разработок. В этой статье пойдёт речь о 32-битном микропроцессоре с оригинальной системой команд, созданном на основе платы «Марсоход2».

В наше время рынок SBC (Single Board Computer) сильно разросся, и появилось огромное количество одноплатных компьютеров на самых различных процессорах, от старых и всем известных, до совсем новых и специализированных. Недавно ко мне попал Module MB 77.07 – одноплатный компьютер от НТЦ «Модуль» на процессоре отечественного производства К1879ХБ1Я, про который на хабре уже однажды оставили небольшую заметку люди из компании Promwad. С момента того поста плату стали продавать всем желающим и было выложено ПО на официальный github компании – http://github.com/RC-MODULE

В статье будет дано описание железа и софта, от распаковки и прошивки, до написания простого примера – аудио-эффекта эха на встроенном в используемый процессор DSP ядре NeuroMatrix.

Статья получилась довольно объёмная, рассмотренные темы — форматы Ethenet фреймов, границы размеров L3 Payload, эволюция размеров Ethernet заголовков, Jumbo Frame, Baby-Giant, и много чего задето вскользь. Что-то вы уже встречали в обзорной литературе по сетям передачи данных, но со многим, однозначно, не сталкивались, если глубоко не занимались изысканиями.

Начнём с рассмотрения форматов заголовков Ethernet фреймов в очереди их появления на свет.

Форматы Ehternet фреймов.

1) Ethernet II

Рис. 1

Здравствуйте, хаброжители!
В этой серии статей мы с вами приоткроем крышку квадрокоптера чуть больше, чем этого требует хобби, а также напишем, настроим и запустим в воздух собственную программу для полетного контроллера, которым будет являться обычная плата Arduino Mega 2560.

У нас впереди:

1. Базовые понятия (для начинающих коптероводов).
2. PID-регуляторы с интерактивной web-демонстрацией работы на виртуальном квадрокоптере.
3. Собственно программа для Arduino и настроечная программа на Qt.
4. Опасные тесты квадрокоптера на веревке. Первые полёты.
5. Крушение и потеря в поле. Автоматический поиск с воздуха средствами Qt и OpenCV.
6. Окончательные успешные тесты. Подведение итогов. Куда дальше?

Материал объемный, но постараюсь уложиться в 2-3 статьи.
Сегодня нас ожидает: спойлер с видео, как наш квадрокоптер полетел; базовые понятия; PID-регуляторы и практика подбора их коэффициентов.

Часть вторая

Прелюдия

Сегодня я расскажу вам как я создавал бюджетное отказоустойчивое iSCSI хранилище из двух серверов на базе Linux для обслуживания нужд кластера VMWare vSphere. Были похожие статьи (например), но мой подход несколько отличается, да и решения (тот же heartbeat и iscsitarget), используемые там, уже устарели.

Статья предназначена для достаточно опытных администраторов, не боящихся фразы «патчить и компилировать ядро», хотя какие-то части можно было упростить и обойтись вовсе без компиляции, но я напишу как делал сам. Некоторые простые вещи я буду пропускать, чтобы не раздувать материал. Цель этой статьи скорее показать общие принципы, а не расписать всё по шагам.

Вводные

Требования у меня были простые: создать кластер для работы виртуальных машин, не имеющий единой точки отказа. А в качестве бонуса — хранилище должно было уметь шифровать данные, чтобы враги, утащив сервер, до них не добрались.

В качестве гипервизора был выбран vSphere, как наиболее устоявшийся и законченый продукт, а в качестве протокола — iSCSI, как не требующий дополнительных финансовых вливаний в виде коммутаторов FC или FCoE. С опенсурсными SAS таргетами довольно туго, если не сказать хуже, так что этот вариант тоже был отвергнут.

Осталось хранилище. Разные брендовые решения от ведущих вендоров были отброшены по причине большой стоимости как их самих по себе, так и лицензий на синхронную репликацию. Значит будем делать сами, заодно и поучимся.

В качестве софта было выбрано:

• Debian Wheezy + LTS ядро 3.10
• iSCSI-таргет SCST
• DRBD для репликации
• Pacemaker для управления ресурсами кластера и мониторинга
• Подсистема ядра DM-Crypt для шифрования (инструкции AES-NI в процессоре нам очень помогут)

В итоге, в недолгих муках была рождена такая несложная схема:

Часть первая

Продолжаем

Продолжаем создание кластера, начатое первой части.
На этот раз я расскажу про настройку кластера.

В прошлый раз мы закончили на том, что началась синхронизация DRBD.
Если мы в качестве Primary сервера для обоих ресурсов выбрали один и тот же сервер, то после завершения синхронизации должны в /proc/drbd увидеть примерно такую картину:

# cat /proc/drbd
version: 8.4.3 (api:1/proto:86-101)
GIT-hash: 89a294209144b68adb3ee85a73221f964d3ee515 build by root@debian-service, 2013-04-30 07:43:49
 0: cs:Connected ro:Secondary/Primary ds:UpToDate/UpToDate B r-----
    ns:0 nr:190397036 dw:190397036 dr:1400144904 al:0 bm:4942 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0 ep:1 wo:d oos:0
 1: cs:Connected ro:Secondary/Primary ds:UpToDate/UpToDate B r-----
    ns:0 nr:720487828 dw:720485956 dr:34275816 al:0 bm:3749 lo:468 pe:0 ua:0 ap:0 ep:1 wo:d oos:0

Самое интересное поле тут ds:UpToDate/UpToDate, означающее что и локальная и удаленная копия актуальны.

После этого переведем ресурсы в secondary режим — дальше ими будет управлять кластер:

# drbdadm secondary VM_STORAGE_1
# drbdadm secondary VM_STORAGE_2

Pacemaker

Итак, менеджер кластера.

Я полагаю что все в общих чертах знают о существовании такого замечательного математического инструмента как преобразование Фурье. Однако в ВУЗах его почему-то преподают настолько плохо, что понимают как это преобразование работает и как им правильно следует пользоваться сравнительно немного людей. Между тем математика данного преобразования на удивление красива, проста и изящна. Я предлагаю всем желающим узнать немного больше о преобразовании Фурье и близкой ему теме того как аналоговые сигналы удается эффективно превращать для вычислительной обработки в цифровые.

(с) xkcd

Без использования сложных формул и матлаба я постараюсь ответить на следующие вопросы:

• FT, DTF, DTFT — в чем отличия и как совершенно разные казалось бы формулы дают столь концептуально похожие результаты?
• Как правильно интерпретировать результаты быстрого преобразования Фурье (FFT)
• Что делать если дан сигнал из 179 сэмплов а БПФ требует на вход последовательность по длине равную степени двойки
• Почему при попытке получить с помощью Фурье спектр синусоиды вместо ожидаемой одиночной “палки” на графике вылезает странная загогулина и что с этим можно сделать
• Зачем перед АЦП и после ЦАП ставят аналоговые фильтры
• Можно ли оцифровать АЦП сигнал с частотой выше половины частоты дискретизации (школьный ответ неверен, правильный ответ — можно)
• Как по цифровой последовательности восстанавливают исходный сигнал

Я буду исходить из предположения что читатель понимает что такое интеграл, комплексное число (а так же его модуль и аргумент), свертка функций, плюс хотя бы “на пальцах” представляет себе что такое дельта-функция Дирака. Не знаете — не беда, прочитайте вышеприведенные ссылки. Под “произведением функций” в данном тексте я везде буду понимать “поточечное умножение”

Предположим, у нас возникла необходимость в создании устройства с возможностью подключения к сети Ethernet. Вариантов имеется довольно много, но все их можно условно разделить на 3 вида.

Для сбора и анализа информации о системе в Linux используется целый набор утилит. Для диагностики каждого из компонентов системы используется отдельный диагностический инструмент.

Существует целый класс устройств под названием Ethernet Relay, которые позволяют удаленно управлять подключенной нагрузкой через сеть. Большинство из них достаточно дорогие – ближе к 100 долл., и заведомо уступают по цене и по гибкости настройки связке, скажем, Raspberry Pi + PiFace. А что если задача не только включать-выключать нагрузку, но и измерять протекающий ток? Для этого требуется собственно датчик (на шунте или эффекте Холла) и АЦП (Raspberry Pi не содержит встроенного АЦП). В качестве датчика можно взять недорогой ACS712, а в качестве АЦП, например, ADC-Pi.

ADC-Pi мне не понравился по двум причинам:

• при той частоте измерений, которая требуется для определения силы переменного тока в сети, этот АЦП дает очень большую погрешность (скорее всего я до конца не разобрался с регистрами)
• используя этот АЦП в связке с Raspberry Pi под Linux сложно обеспечить необходимую стабильность периода измерений. Устанавливать и настраивать RTOS Linux только для этой задачи мне показалось слишком сложным предприятием, тем более что есть более простое и проверенное решение: Arduino

У всех Arduino уже есть АЦП (8-битный, но этого вполне достаточно), скетчи для Arduino исполняются с необходимой стабильностью, для связи с Raspberry Pi есть различные варианты, самый простой из которых – USB кабель. Ну и конечно, привлекательная цена.

На хабре было несколько статей по преобразованию Фурье и о всяких красивостях типа Цифровой Обработки Сигналов (ЦОС), но неискушённому пользователю совершенно не понятно, зачем всё это нужно и где, а главное как это применить.


АЧХ шума.

Лично мне после прочтения этих статей (например, этой ) не стало понятно, что это и зачем оно нужно в реальной жизни, хотя было интересно и красиво.
Хочется не просто поглядеть красивые картинки, а так сказать, ощутить нутром, что и как работает. И я приведу конкретный пример с генерацией и обработкой звуковых файлов. Можно будет и послушать звук, и поглядеть его спектр, и понять, почему это так.
Статья не будет интересна тем, кто владеет теорией функций комплексной переменной, ЦОС и прочими страшными темами. Она скорее для любопытствующих, школьников, студентов и им сочувствующих :).

Для кого эта статья

Данная статья составлена по материалам практики по курсу операционных систем в Академическом университете . Материал готовился для студентов, и ничего сложного здесь не будет, достаточно базового знания командной строки, языка C, Makefile и общих теоретических знаний о файловых системах.

Весь материал разбит на несколько частей, в данной статье будет описана вводная часть. Я коротко расскажу о том, что понадобится для разработки в ядре Linux, затем мы напишем простейший загружаемый модуль ядра, и наконец напишем каркас будущей файловой системы — модуль, который зарегистрирует довольно бесполезную (пока) файловую систему в ядре. Люди уже знакомые (пусть и поверхностно) с разработкой в ядре Linux не найдут здесь ничего интересного.

Добрый день!

Я хочу рассказать о проекте игровой консоли Nintendo Entertainment System (NES) в реализации на FPGA. На постсоветском пространстве она известна как Dendy.


Желающих посмотреть видео и поностальгировать прошу под кат.

Меня в свое время очень впечатлил этот пост о создании светомузыкального устройства на микроконтроллере в подарок любимой. И однажды пришло мое время сделать такой подарок. Учитывая отличия от автора упомянутого проекта в навыках и инструментарии; будучи сильно ограничен во времени подготовки (3-4 дня), я пошел другим путем и разработал свое музыкальное устройство для установки в купленную в сувенирном магазине шкатулку. Оно отличается более простой схемой и легкостью изготовления. В статье описываются подробности моего проекта и их мотивация. Осторожно, фотографии (всего около 1Мб).

    В данном посте речь пойдет об одном из вариантов измерения действующего значения напряжения и частоты сети на 8-ми битном микроконтроллере PIC18. При желании, можно метод перенести на любой другой МК, вплоть до всеми любимых ARDUINO (если они поддерживают реализацию прерываний по таймеру с частотой 5-10 кГц).
    Также, рассматриваемый метод позволяет измерять частоту сетевого напряжения без использования внешних дополнительных средств, таких как компараторы. Но, при этом приходится жертвовать либо временными ресурсами МК, либо точностью измерения частоты.

В этой статье я расскажу о способе вывода звука на Arduino Due без активного использования процессора.

Получив плату и поэкспериментировав со скетчами, я понял, что не стану писать прошивки в стандартной IDE и начал искать альтернативу. Мой выбор остановился на Atmel Studio версии 6.0. Мне очень понравилась эта IDE, которая сделана на основе Visual Studio 2010. Понравилась она особенно тем, что все заработало из коробки. В мастере создания нового проекта я выбрал плату Arduino Due, выбрал проект а-ля «Hello World» (мигание светодиодом), скомпилировал и запустил. Особенно радовало то, что не было никаких скрытых от меня слоев и библиотек. Прошивка полностью собиралась из исходного кода, это меня в итоге и подкупило, и я остался на Atmel Studio. В нее, кстати, уже встроен Visual Assist, который делает написание кода еще более комфортным.

И так, передо мной встала задача вывода звука через DACC (Analog Converter Controller), но без 100% загрузки процессора. В идеале хотелось отправить в DACC очередную порцию данных и забыть о нем до тех пор, пока не потребуется отправить новую порцию.
Для этого мне пришлось задействовать PDC (Peripheral DMA Controller) и TC (Timer Counter). В итоге, все оказалось достаточно просто, но я немного помучился, прежде чем все это заработало. Если интересно, то прошу под кат.

Многие мои друзья и знакомые крутят пальцем у виска или задаются вопросом: не жмёт ли мне череп, когда узнают, что я пишу драйвера под Linux. Слово “драйвер” окутано каким-то почти мистическим смыслом, и постичь Дао его написания способны лишь избранные гуру.
К счастью это не так. Не знаю, как обстоят дела с написанием драйверов под другие операционные системы, в т.ч. и наиболее популярные, но под linux, вне зависимости от аппаратной архитектуры драйвера пишутся очень просто. Для написания драйвера необходимы базовые знания языка си, представление о работе ОС линукс (базовые), понимание того, что мы хотим получить, желание чтения документации и исходных кодов, ну и усидчивость. Всё.
Вы хотите посмотреть как написать драйвер для своего устройства? Тогда ныряйте под кат!

В этой статье я расскажу о том, как на базе отладочной платы DE0-nano сделать достаточно простой КВ SDR приёмник.
Пример принимаемых сигналов:

День добрый.
Появилась необходимость в создании HotSpot точки. Как человек, немного знакомый с UNIX, я решил искать софтверные решения. Тем более что покупать специальное железо для этого дела не было возможности. Да и требования были весьма минимальными. А именно организовать раздачу WiFi так, как это сделано, к примеру, в сети McDonnalds. Т.е. пользователь пришел, подключился к сети и спокойной получил свои 30 минут интернета. Либо 15 мегабайт трафика.