ПИД-регулятор является простейшим регулятором, имеющим эффективные аппаратные аналоговые реализации, и потому применяемый наиболее широко. Для своей работы требует настройки 3х коэффициентов под конкретный объект, позволяющие подобрать процесс регулирования согласно требованиям. Обладая простым физическим смыслом и простой математической записью, применяется широко и часто в регуляторах температуры, регуляторах расхода газа и других системах, где требуется поддерживать некий параметр на заданном уровне, с возможными переходами между разными заданными уровнями. Разумеется, существуют более сложные регуляторы, позволяющие более точно и быстро и с меньшими перерегулированиями выходить на заданные параметры, а так же учитывающие нелинейность или гистерезис регулируемого объекта, однако они обладают большей вычислительной сложностью и сложнее в настройке.

Несмотря на свою простоту как физического смысла, так и математической записи:

при програмной реализаци ПИД регулятора очень часто допускают ошибки, которые встречаются даже в поверенных приборах автоматики.

Причем проверить качество реализации ПИД регулятора крайне легко.

В предыдущей части рассказывалось, как подключить модемы RN2483 в режиме LoRa. Сейчас перейдем к следующей, более сложной части — подключению к сети LoRaWAN.

Что такое LoRaWAN?

LoRaWAN — это «условно глобальная» сеть, состоящая из конечных устройств (nodes), отправляющих данные на концентраторы (gateway). Каждый концентратор имеет доступ к сети Интернет, и отправляет принятые данные на сервер, который в свою очередь рассылает их подписанным клиентам. Сеть с одной стороны, «глобальная», т.к. данные может принять любой, находящийся поблизости gateway, с другой стороны, она «условно глобальная», т.к. без интернета/интранета оно все равно работать не будет (хотя никто не мешает иметь собственный gateway и сервер внутри организации).

В качестве «узла» будет использоваться модем RN2483, для подключения будет использоваться бесплатный сервис. Продолжение под катом.

И снова мы разбираемся как не писать прошивки для микроконтроллеров. Прошлая статья вызвала у людей много эмоций и, мне кажется, осталось мало кем понята и, может быть, мной плохо было объяснено зачем это все вообще затевалось.

Зима кончается, и это повод подвести очередную черту и рассказать, что нового появилось в MQTT/UDP.

Для начала, ссылки на предыдущие введение и статью.

Спасибо всем, кто с интересом отреагировал и отдельно тем, кто делился мыслями. Вы мне очень помогли с подходом к цифровой подписи. Итак, что изменилось по крупному:

• Появился механизм гибкого расширения протокола: Tagged Tail Records, TTRs
• На его базе сделана схема цифровой подписи пакетов
• Сделан механизм дистанционной конфигурации компонент
• Поднят полный цикл CI: сборка, юнит-тесты, сквозные тесты протокола (4*4 языка программирования)
• Реализация на Си теперь поддерживает разные архитектуры и умеет интегрироваться с разными ОС и мониторами.
• Есть публичные пакеты для Питона и Луа, хотя, конечно, они уже устарели.

Ну и многое по мелочи: интеграция с OpenHAB, конфиг-файлы и логгинг, проверка совместимости с облачным MQTT сервисом, сделан тестовый пример для Wemos D1 (NodeMCU), сделан тестовый пример для atmega128+ethernet (не ардуино), сделан пример протокольного коннектора на Яве (CCU825), сделан пример информера-контроллера в desktop tray (наконец-то я могу включать свет в комнате в два клика мышки:), и ещё разное.

Теперь по порядку.

Эксперты отрасли призывают разработчиков встроенных систем (ВР) покинуть зону комфорта и приобретать новые навыки, дабы не потерять актуальность в профессии.

Если мы посмотрим на ситуацию в 1980 году, парень (а в основном контроллерами занимаются все-таки парни), который разрабатывал схему обработки смешанных сигналов, парень, который подключал МК, парень, который писал код на ассемблере и парень, который выносил прототип наружу (наверное, имеется в виду отладка -примечание переводчика), был одним и тем же человеком (я сам из таких, хотя, конечно, это началось в СССР намного позже 1980 года -пп). Все это делал в значительной степени один инженер.

По мере того, как встроенные системы становились больше и сложнее, и миллионы строк кода начали поставляться с устройством (Джек Гансли в своей статье вспоминает время, когда с IBM PC поставлялся полный исходный код BIOS — пп), наступило время деления на разработку железа, разработку прошивки и разработку ПО в рамках одного устройства.

Во многих крупных компаний до сих пор так и остается. Но, похоже, маятник качнулся обратно, так как во все больших компаниях наступает консолидация ролей и снова в моде разработчики, которые в совершенстве владеют как аппаратной частью, так и программным обеспечением, и пытаются сделать большее с меньшими затратами. Соответственно, все больший процентов инженеров говорят, что они работают как на аппаратном, так и на программном уровне, и доля универсалов превосходит долю узких специалистов. (Собственно, универсалы никуда и не пропадали, просто какое то время в индустрии царило мнение, что принцип декомпозиции и специализация является серебряной пулей и позволяет достигнуть хороших результатов командой посредственностей — пп).

Поскольку мы не желаем отстать от прогресса в области ВР, то как определить, какие навыки, которые мы можем приобрести или развить, являются наиболее актуальными сегодня?

Журнал EE Times обратился к 9 профессионалам в ВР (видимо, у них произошел сбой в адресной книге, ничем другим то, что они не обратились ко мне, я объяснить не могу — пп) и рекрутерам и попросил их рассказать, что они думают по поводу наиболее важных вещей, необходимых современному инженеру в области ВР.

Red and Blue Chair by Gerrit Rietveld (1918)

В компании Badoo есть отдел C/C++-программистов. Отдел довольно небольшой, и потому его сотрудники обычно работают над разными проектами, которые между собой пересекаются только в исключительных случаях.

Одним из негативных последствий такой ситуации является bus factor, который стремится к единице. Для решения этой и других проблем было решено в порядке эксперимента внедрить систему ревизии кода (англ. code review): назначить одного разработчика ревизором у другого и таким образом познакомить его с кодом, а заодно и повысить качество последнего.

Данная заметка может оказаться полезной для людей, который пишут bare-metal код и используют ThreadX в своих задачах (по собственному выбору или по навязыванию SDK). Проблема в том, что что бы эффективно отлаживать код под ThreadX или другую многопоточную операционную систему нужно иметь возможность видеть эти самые потоки, иметь возможность посмотреть стек-трейс, состояние регистров для каждого потока.

OpenOCD (Open On Chip Debugger) заявляет поддержку ThreadX, но не сильно явно оговаривает её широту. А штатно, на момент написания статьи, в версии 0.8.0, это всего два ядра: Cortex M3 и Cortex R4. Мне же, волею судеб, пришлось работать с чипом Cypress FX3 который построен на базе ядра ARM926E-JS.

Под катом рассмотрим что нужно сделать, что бы добавить поддержку вашей версии ThreadX для вашего CPU. Акцент делается на ARM, но, чисто теоретически, вполне может подойти и для других процессоров. Кроме того, рассматривается случай, когда доступа к исходникам ThreadX нет и не предвидится.

Язык Си не является объектно-ориентированным языком. И значит все что будет описано ниже это костыли и велосипеды.
ООП включает в себя три столпа: инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Ниже я покажу как этих вещей можно добиться в С.

В данной статье рассматривается ряд возможностей С++11, которые все разработчики должны знать и использовать. Существует много новых дополнений к языку и стандартной библиотеке, эта статья лишь поверхностно охватывает часть из них. Однако, я полагаю, что некоторые из этих новых функций должны стать обыденными для всех разработчиков С++. Подобных статей наверное существует много, в этой я предприму попытку составить список возможностей, которые должны войти в повседневное использование.

Сегодня в программе:

• auto
• nullptr
• range-based циклы
• override и final
• строго-типизированный enum
• интеллектуальные указатели
• лямбды
• non-member begin() и end()
• static_assert и классы свойств
• семантика перемещения

При разработке собственного проекта, рано или поздно, приходится задуматься о том, где хранить исходный код и как поддерживать работу с несколькими версиями. В случае работы на компанию, обычно это решается за вас и необходимо только поддерживать принятые правила. Есть несколько общеупотребимых систем контроля версий, и мы рассмотрим одну из самых популярных — это Git и сервис Github.

Система Git появилась, как средство управления исходными текстами в операционной системе Linux и завоевала множество поклонников в среде Open Source.

Сервис Github предоставляет хостинг (хранение) исходных текстов как на платной, так и на бесплатной основе. Это одна из крупнейших систем, которую любят Open Source пользователи. Основное отличие платной версии — это возможность создания частных репозиториев (хранилищ) исходных текстов и если вам скрывать нечего, то можете спокойно пользоваться бесплатной версией.

После того, как вы начали работу над проектом и написали какой-то работающий прототип, у вас появится желание сохранить результаты работы. Это так же может быть полезно в случае, если вы захотите продолжить работу на другом компьютере. Самое простое решение — это сохранить все на флешке. Этот вариант неплохо работает, но если есть подключение к интернету (а сейчас у кого его нет), то удобно воспользоваться системами Git/Github.

В этой статье будут описаны базовые сценарии использования систем Git/Github при работе над проектом в среде Linux с помощью командной строки. Все примеры проверялись на системе с Linux Ubuntu 14.04 и Git 1.9.1. Если вы пользуетесь другим дистрибутивом, то возможны отличия.

Всем привет!

Иногда начинающие разработчики не очень хорошо представляют, какую литературу надо читать для серьезного изучения того или иного языка.

Разработка под FPGA (ПЛИС) — это не просто какой-то язык. Это очень объемная область, с огромным количеством подводных камней и нюансов.

В этой статье вы найдете:

• список тем, которые должен освоить начинающий разработчик под FPGA
• рекомендуемую литературу по каждой из тем
• набор тестовых вопросов и лабораторных работ
• классические ошибки новичков (и советы по исправлению)

Добро пожаловать под кат!

Проапгрейдил недавно компьютер на LGA2011, на коробке от относительно недешевой платы красовалась надпись «супер пупер звук, 110Дб вся фигня». Отлично подумал я, хороший звук никогда не помешает. Следующие 2 дня я неистово гнал железо, и все было хорошо. А потом вернулся к обычной работе, и естественно, к рабочей музыке. Тихо. Нет. ТИХО! 100% громкости едва хватало для комфортной громкости с моими обычными 32-х омными наушниками (Sennheiser HD 448, отличающихся не самой высокой чувствительностью), а если запись была сделана с низким уровнем сигнала — то хоть волосы вырывай.

От безысходности начал было даже слушать через bluetooth A2DP адаптор, но само собой и качество и аккумуляторы (~6 часов) вгоняли в печаль…

Стало ясно что жить так больше нельзя…

Вместо скучного вступления

В прошлый раз я пытался вкратце объяснить основные принципы работы операционных усилителей. Но я просто не могу отказать в просьбе о продолжении темы. На этот раз схемы немного сложнее, но постараюсь не растягивать нудные математические выводы.

Доброго времени суток!
Некоторым программистам иногда приходит в голову мысль «а не изучить ли мне ассемблер?». Ведь на нем пишут самые (с некоторыми оговорками) маленькие и быстрые программы, да и охота ощутить вкус низкоуровневого программирования берет свое. Ну и для общего развития не повредит.
Мысль эта не обошла стороной и меня. Вдохновившись историей одного байта, я ринулся в бой…

… но оказалось, что найти материал по интересующей теме не так просто, как хотелось бы. Посему решено было создать на хабре пополняющийся пост-индекс статей/книг/мануалов/etc. об этом, несомненно, великом языке.
Под катом находится, собственно, список с краткими комментариями, разбитый по категориям.

UPD
В список начали добавляться ресурсы по программингу микроконтроллеров.

— Ты пил пиво, — тихо заговорил Джо. — Плохо работал консервный нож.
Ты сказал, что сам смастеришь консервный нож, побольше и получше. Это я и есть.
Генри Каттнер, «Робот-зазнайка»

UPD> Начат сбор предзаказов habrahabr.ru/post/163865

Кто-бы мог подумать, что мы своими руками сможем разработать такую красавицу и умницу. Мало того — не просто разработать на бумаге, а ещё и получить десяток работающих образцов.

Картинка Для Привлечения Внимания

Пролог

Давным-давно мы с коллегой начали заниматься управлением через Интернет всякими штуковинами типа вебкамер и маленьких машинок. Чуть позже у нас появились ездящие девайсы посерьёзнее, способные нести на борту свой контроллер и ёмкую батарею. К тому же я увлёкся всякими летающими штуковинами — самолётами и коптерами, что внесло дополнительную лепту в список хотелок.

Не покидала мысль о том что хорошо бы сделать видео не «вид сбоку или сверху», а вид с борта девайса, от первого лица. То что самолётчики/коптеристы называют FPV. Было это примерно пару лет назад. Пробовали ставить на машинку аналоговую камеру и передатчик, принимали видео на ТВ-тюнер, далее отдавали на видеосервер для раздачи рулящим машинками. Но сразу всплыли нюансы — одновременно можно транслировать только 3-4 видеопотока, иначе появляются наводки с одного канала на другой. Плюс дороговизна такого решения, плюс проблемы с разрешёнными частотами, плюс паршивое качество картинки с постоянно появляющимися помехами… В общем, попробовали и забили на это дело. К тому же, возможностей управляющего контроллера (тогда всё было сделано на базе всем известной Ардуинки) начало нехватать. Стали искать другие варианты, чтоб было недорого, дёшево, удобно и практично. Но имеющиеся в продаже (за границей, само собой и с довольно высокой стомостью) на тот момент железки для нужд не подходили. Одни умели всё кроме видео, другие умели только видео, но не позволяли подключать периферию, и т.д. и т.п.

КДПВ

Предыстория

В наше время повсеместного засилья очень компактных, экономных и многомегапиксельных цифровых видеосенсоров старые добрые аналоговые видеокамеры CCD потихоньку уходят в забытье, оставаясь востребованными лишь там где требуется наличие преимуществ CCD матриц над CMOS. Это и автомобильная промышленность (камеры заднего вида), и видеонаблюдение, и различное профессиональное оборудование (например, тепловизоры). В общем, там где требуется высокая чувствительность при плохом освещении и приличный динамический диапазон. Но и в этих сферах камеры с CMOS сенсорами потихоньку вытесняют «цэцэдешки».

Но остаётся большое количество старых аналоговых камер и хочется их как-то задействовать на новый лад. А если вспомнить, что аналоговый (композитный, с разъёмами «RCA», он же — «тюльпан») выход есть и у многих интересных устройств, очень хотелось захватывать с них видеопоток для последующей передачи по цифровым каналам связи. Само собой, для этих целей можно использовать USB TV-тюнер или более-менее специализированные USB-устройства с композитным входом, но такой вариант получается довольно громоздким, да и не все ARM контролеры могут использовать преимущества аппаратного кодирования видео для USB источников.

Для меня стало неожиданностью, что наиболее горячие споры при обсуждении моей предыдущей статьи касались в первую очередь возможности применения цифровых сопротивлений в качестве регулятора громкости аудиосигнала в HiFi аппаратуре. Для того чтобы внести в этот вопрос ясность я решил посвятить отдельную статью детальному разбору схемотехники высококачественного регулятора громкости с цепями подавления импульсных помех переключения на основе VDAC AD9252. Кроме схемотехники вы также сможете под катом познакомиться с достигнутыми характеристиками.

Тем, кто не читал мою вчерашнюю статью, в которой разбирались общие вопросы, касающихся цифровых сопротивлений настоятельно рекомендую предварительно с ней ознакомиться тут. Во первых, лучше поймёте о чём собственно идёт речь ниже, а во вторых если вас заинтересовала сегодняшняя тема, то и в ней найдёте интересный для себя материал.

Для того чтобы привести обещанные примеры реальных схем программно управляемых преобразователей величин, перестраиваемых фильтров и других электронных узлов параметры которых можно менять с помощью цифрового сопротивления придётся писать третью статью. Постараюсь сделать это в ближайшем будущем, а пока предлагаю исследовать тянет ли регулятор громкости собранный на основе топового прибора от ADI на применения в HiFi аппаратуре ну хотя бы низшего ценового сегмента.

Прогресс не обошёл стороной не только велосипед. Сегодня традиционные переменные и подстроечные резисторы в очень многих приложениях уступают место цифровым сопротивлениям. В англоязычных источниках их называют digital potentiometer, RDAC или digiPOT. Область применения этих устройств гораздо шире регулировки уровня звукового сигнала. В частности они приходят на помощь в очень многих случаях, когда требуется изменять параметры обратной связи, что трудно реализовать с помощью традиционных ЦАП.

Особенно эффективно их применение в связке с операционными усилителями. Так можно получить регулируемые усилительные каскады, преобразователи разного рода величин, фильтры, интеграторы, источники напряжения и тока и многое многое другое. Словом эти очень недорогие и компактные устройства могут быть полезными каждому разработчику электроники и радиолюбителю…

Изначально я хотел написать краткую статью, но в результате углубленного изучения темы материал с трудом уместился в две части. Сегодня я постараюсь рассказать об архитектуре данных устройств, их возможностях, ограничениях использования и тенденциях развития. В заключении вскользь затрону тему областей применения, поскольку конкретные примеры практической реализации схем на их основе будут рассмотрены во второй части. МНОГО примеров!

Лично я за последние пять лет с успехом применял цифровые сопротивления в нескольких своих разработках, надеюсь что данный цикл статей окажется полезным для многих и поможет вам решать многие задачи более изящно и просто, чем сегодня. Людям, далёким от разработки электроники данная статья может просто расширить кругозор, показав как эволюционируют под натиском цифровых технологий даже такие простейшие вещи, как переменные резисторы.

P.S.Так получилось, что уже вышла ещё одна статья из этой серии и в ней пример всего один, зато подробно разобранный. Для остальных обещанных примеров придётся писать третью.

Я хотел бы рассказать о том, как я писал реализацию «Hello, World!» на C. Для подогрева сразу покажу код. Кого интересует как до этого доходил я, добро пожаловать под кат.

#include <stdio.h>
const void *ptrprintf = printf;
#pragma section(".exre", execute, read)
__declspec(allocate(".exre")) int main[] =
{
    0x646C6890, 0x20680021, 0x68726F57,
    0x2C6F6C6C, 0x48000068, 0x24448D65,
    0x15FF5002, &ptrprintf, 0xC314C483
};