Digitrode

Микроконтроллеры серии PIC16 компании Microchip могут выполнять простые арифметические операции с 8-разрядными операндами, поскольку их ядро само 8-разрядное. Но в некоторых проектах требуется больше вычислительных возможностей, поэтому в таких случаях будет полезна специальная библиотека арифметических операций.

Представленная библиотека позволяет осуществлять умножение, деление, сложение и вычитание 16-битных чисел, конвертировать числа в разные формы, проверять четность, возводить число в квадрат и еще несколько полезных мелочей.

Генерация гауссовского шума бывает необходима для задач моделирования и генерации случайных чисел в различных приложениях. И для этих целей полезно иметь универсальную и удобную функцию.

Представленная функция, написанная на языке C, генерирует сэмпл аддитивного белого гауссовского шума при каждом вызове. Ее красота заключается в простоте. Созданный сэмпл будет иметь нулевое среднее и стандартное отклонение, равное 1. Тем не менее, программист может масштабировать выходные сэмплы, изменяя стандартное отклонение для генерации различных профилей шума. Для того, чтобы осуществить такое масштабирование достаточно просто умножить сэмпл на выбранное стандартное отклонение.

Двоично-десятичный формат кода (BCD) часто используется при работе с LCD-дисплеями и часами реального времени. В BCD-числе каждый десятичный разряд рационального числа записывается в виде его четырёхбитного двоичного кода.

Для преобразования DCD-формата в ASCII-код и обратно помогут две приведенные ниже функции bcdToAscii() и asciiToBcd().

Каждый, кто работал с низкоуровневыми регистрами, сталкивался с необходимостью устанавливать, сбрасывать и инвертировать отдельные биты, не влияя при этом на остальные. Это требует запоминания серии команд, включающих OR, AND и NOT, которые проще реализовать как макрос.

Нижеприведенный фрагмент кода реализует макрос для установки конкретного бита в лог. «1», сброса бита и его инвертирования, а также чтения значения бита.

Универсальная научно-инженерная среда разработки Matlab позволяет выполнять различные операции, полезные проектировщику встраиваемых систем. Поскольку многие такие системы имеют последовательный порт, то можно организовать вывод данных с этого порта в графическом виде с помощью интерфейса Matlab.

Ниже представлен код для Matlab, который позволяет отображать в реальном времени данные, полученные с порта. В коде следует не забыть поменять номер порта и скорость передачи данных.

Для определения влажности и температуры радиолюбители в своих проектах иногда используют датчик SHT11 от Sensirion. Этот датчик с интерфейсом I2C обладает хорошей точностью измерений, поддерживает широкие диапазоны температуры, относительной влажности и рабочего напряжения.

Проблемой для начинающих может быть настройка связи с вычислительным устройством, например, микроконтроллером. Поэтому ниже предлагается платформонезависимая библиотека, позволяющая общаться с SHT11.

Уже немногие инженеры-программисты знают ассемблер, хотя он помогает понять принципы программирования встраиваемых систем и то, что стоит за языком C. Поэтому в последнее время стали появляться браузерные компиляторы и эмуляторы языка ассемблер для обучения и создания простых проектов, например, ASM80. Но два энтузиаста Роберт Фишер и Майкл «luto» Лютонски разработали полнофункциональную браузерную среду разработки, включающую в себя компилятор ассемблера, эмулятор и отладчик. Назвали они её yasp.

Самое интересное то, что в этой среде «аппаратные» элементы: микроконтроллер, потенциометр, кнопки, светодиоды. Так что, процесс отладки должен быть нагляден и удобен.

Для большинства приложений достаточно организовать не ПИД-, а ПИ-регулирование. Поэтому здесь представлен ПИ-регулятор, написанный на языке C с реализацией на целочисленной арифметике. В данном случае используется структура для хранения, как коэффициента усиления, так и интегральной составляющей, что очень удобно при портировании кода для различных приложений. Ошибка передается в качестве аргумента функции, поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что вычисление ошибки, которое должно производиться вне регулятора, то есть в пользовательском коде, не вызывает переполнение.

Для борьбы с насыщением регулятора проверяется выход, и если P+I (пропорциональная и интегральная части) превышает требуемый диапазон регулирования, то новое значение интегратора не сохраняется, если все это только способствует насыщению. Это позволяет предотвратить большие выбросы при сильных шумах или при больших уставках на входе.

Интерфейс I2C является довольно популярным средством взаимосвязи микроконтроллеров и других электронных устройств. Но некоторые микроконтроллеры могут не поддерживать данный интерфейс. Кроме того, может случиться так, что выводы аппаратного I2C используются в других целях. В связи с этим встает вопрос о необходимости программной эмуляции шины I2C.

Код на языке C с комментариями приведен под катом.

ASM80 представляет собой интегрированную среду разработки, предназначенную для написания программ на ассемблере для 8-разрядных процессоров вроде 8080, 8085, Z80 и 6502. ASM80 состоит из двух основных частей: редактора+ассемблера и отладчика. Эта среда разработки является браузерной, то есть вы можете работать с ней на любом компьютере, где установлен современный браузер.

Все файлы хранятся непосредственно в браузере, поэтому нужно завести аккаунт для онлайн-доступа к ним. Впоследствии их можно скачать в виде ZIP-файла на свой компьютер.