Рубрика «SPI»

Проекции? Hет, спасибо - 1

Под катом будет небольшая заметка о применении пространственного индекса
на основе zcurve для индексации точечных данных, расположенных на сфере.
А так же bencmark-и для PostgreSQL и сравнение с таким же (но совсем другим)
индексом на R-дереве.
Читать полностью »

В первой части я описал на примере cmoda7 как портировать MIPSfpga (Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 1) на FPGA платы отличные от уже портированых среди которых такие популярные как: basys3, nexys4, nexys4_ddr фирмы Xilinx, а так же de0, de0_cv, de0_nano, de1, DE1, de10_lite, de2_115, DE2-115 фирмы Altera(Intel), во второй части как интегрировать клавиатуру Pmod KYPD (Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 2).

В этой части добавим к MIPSfpga-plus встроенный АЦП, и популярный LCD от Nokia 5100.
С предыдущих частей можно сделать вывод, что интеграция периферии в MIPSFPGA состоит из пять основных этапов:

  • Добавление модуля интерфейса общения с периферией (i2c, spi, и т.д.).
  • Соединение входных/выходных портов модуля с шиной AHB-Lite.
  • Присваивание адресов сигналов подключаемого устройства.
  • Добавление констрейнов на физические контакты платы.
  • Написание программы для MIPS процессора.

Подключение встроенного в cmoda7 АЦП


Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 3 - 1
Как я уже говорил плата cmodA7 имеет встроенный АЦП, pin 15 и 16 используются в качестве аналоговых входов модуля FPGA. Диапазон работы встроенного АЦП от 0-1V, поэтому используется внешняя схема для увеличения входного напряжения до 3.3V.
Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 3 - 2

Эта схема позволяет модулю XACD точно измерить любое напряжение от 0 В и 3,3 В (по отношению к GND). Чтобы работать с АЦП в Vivado существует блок IP (интеллектуальной собственности) Xilinx, с помощью которого можно будет просто его интегрировать в нашу систему MIPSfpga.
Читать полностью »

MIPSfpga микропроцессор MIPS32 microAptiv описаный на языке Verilog для образовательных целей фирмы Imagination, который имеет кэш-память и блок управления памятью. Код процессора доступен пользователю (инструкция по скачиванию) и может использоваться для моделирования и реализации процессора на FPGA плате.

Данная статья является продолжением статьи о том как портировать MIPSfpga-plus на другие платы, и в ней будет описано как интегрировать периферию в систему MIPSfpga:
Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 2 - 1

Так же о том как начать работать с MIPSfpga написано в статье:
habrahabr.ru/post/275215

Процессор использует интерфейс памяти для связи с периферийными устройствами. То есть, это означает что данные записываются и считываются с подключенной периферии так же, как и с блока памяти RAM. Интеграция периферии в процессор осуществляется подключением к шине AHB-Lite(подробная документация). Подробней попробуем разобраться в процессе подключения.

Для начала нужно иметь понятие как будут проходить сигналы по шине AHB-Lite:
Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 2 - 2

Видно, что процесс считывания данных с периферии осуществляется по сигналу HRDATA, передача данных производится по HWRITE с активным высоким уровнем на сигнале разрешения записи, выбор GPIO осуществляется выбором адреса на HADDR.
Читать полностью »

MIPSfpga представляет собой предназначенный для образовательных целей микропроцессор MIPS32 microAptiv фирмы Imagination, который имеет кэш-память и блок управления памятью. Код процессора на языке Verilog доступен пользователю и может использоваться для моделирования и реализации процессора на FPGA плате.

В даной статье будет описано на примере Digilent cmodA7 как портировать процессор MIPSfpga-plus на другие платы.

Портирование MIPSfpga на другие платы и интеграция периферии в систему. Часть 1 - 1

На сегодняшний день MIPSFPGA портирован на популярные платы таких фирм как ALTERA и Xilinx, среди них Basys 3, Nexys4 ddr, и другие (полный список находится на github). Такие платы наиболее популярны среди разработчиков на FPGA. Цена на такие платы довольно не маленькая, да и загружаются программы в ядро MIPSfpga с использованием интерфейса EJTAG и адаптера Bus Blaster ценой около 50$. Адаптер Bus Blaster получает команды по высокоскоростному кабелю USB 2.0 и преобразует их в последовательный протокол EJTAG, это позволяет загружать программы в ядро MIPSfpga и управлять отладкой программ, которые на нем выполняются. Проблема с относительно дорогим Bus Blaster была решена введением в систему MIPSfpga ряда улучшений. Улучшеный вариант системи MIPSfpga, названый MIPSfpga-plus включает в себя такие новые функции:

— Возможность загрузки программного обеспечения с использованием USB-to-UART коннектора ценой в $ 5 FTDI вместо $ 50 Bus Blaster, который иногда не так уж и легко достать.

— Возможность изменять тактовую частоту на лету с 50 или 25 МГц до 1 Гц (один цикл в секунду) для наблюдения за работой процессора в режиме реального времени, включая промахи в кэш-памяти и перенаправления конвеера.

— Пример интеграции датчика освещенности с протоколом SPI.

— Небольшая последовательность инициализации программного обеспечения, которая вписывается в 1 КБ вместо 32 КБ памяти, что позволяет переносить MIPSfpga на более широкий выбор плат FPGA без использования внешней памяти. Реализация UART описана в статье: MIPSfpga и UART.
Читать полностью »

Z-order vs R-tree, оптимизация и 3D - 1

Ранее (1, 2) мы обосновали и продемонстрировали возможность существования
пространственного индекса, обладающего всеми плюсами обычного B-Tree — индекса и
не уступающего по производительности индексу на основе R-Tree.
Под катом обобщение алгоритма на трёхмерное пространство, оптимизации и бенчмарки.
Читать полностью »

Подключаем «отечественный» LCD 16x2 MT-16S2S по SPI. Часть 2. Программа - 1

Продолжение темы про работу с индикатором от фирмы МЭЛТ МТ-16S2S на ST7070.
Первая часть.

В этой части будут разобраны основные команды библиотеки. А именно: инициализация, передача команды (сдвиг, очистка, курсор), вывод символа, вывод строки, создание своего символа.

Читать полностью »

В одном из приборов, возникла необходимость полного восстановления предыдущего режима работы в случае какого либо сбоя по питанию или кратковременному отключению. Можно было конечно заложить источник резервного питания, но его использование было ограничено, так скажем, конструктивными особенностями прибора. Как результат, было решено записывать ряд необходимых для восстановления значений в память. Так как обновлять значения для восстановления я собирался часто, в связи с ограниченным количеством циклов записи, использование Flash и EEPROM даже не рассматривалось.

На мой взгляд, в данный момент самое оптимальное решение для таких случаев, это FRAM память. Можно было бы записывать необходимые данные циклически во Flash, постоянно инкрементируя адрес для новых значений, но в данном случае возникала необходимость где-то сохранять указатель на самые последние значения, либо полностью считывать Flash и затем уже извлекать «самые свежие» данные.

У Lapis Semiconductor есть три линейки FRAM микросхем, которые обмениваются с ведущим устройством по I2C или SPI, либо по параллельному интерфейсу. Преимущества последовательных интерфейсов перед параллельным очевидны. Что же касается I2C и SPI, то скорость передачи данных по SPI в 4 раза выше чем по I2C, но и потребление в связи с этим выше практически в 16 раз.

Мне же выбирать не приходилось, в наличии была только MR45V256 c 32 Кб памяти и SPI интерфейсом. 32 Кб для моих нужд более чем достаточно, поэтому оставшуюся память я использовал для записи всевозможной технической информации и логирования команд полученных от оператора.

Работа с FRAM памятью очень простая. Любая операция начинается с перевода линии выбора ведомого устройства CS# в низкое состояние. Затем отправляется одна из команд операций, их всего 6:

— Чтение данных(READ)
— Запись данных(WRITE)
— Запись в регистр статуса FRAM(WRSR)
— Чтение из регистра статуса FRAM(RDSR)
— Установка защиты данных от перезаписи(WRDI)
— Снятие защиты данных от перезаписи(WREN)
Читать полностью »

Z-order vs R-tree, продолжение - 1

В прошлый раз мы пришли к выводу, что для эффективной работы пространственного индекса на основе Z-order необходимо сделать 2 вещи:

  • эффективный алгоритм получения подинтервалов
  • низкоуровневую работу с B-деревом

Вот именно этим мы и займёмся под катом.
Читать полностью »

image
Индекс на основе Z-order кривой в сравнении с R-деревом имеет массу преимуществ, он:

  • реализован как обычное B-дерево, а мы знаем что
  • страницы B-дерева имеют лучшую заполняемость, кроме того,
  • Z-ключи сами по себе более компактны
  • B-дерево имеет естественный порядок обхода, в отличие от R-дерева
  • B-дерево быстрее строится
  • B-дерево лучше сбалансировано
  • B-дерево понятнее, не зависит от эвристики расщепления/слияния страниц
  • B-дерево не деградирует при постоянных изменениях
  • ...

Впрочем, у индексов на основе Z-order есть и недостаток — сравнительно низкая производительность :). Под катом мы попробуем разобраться с чем связан этот недостаток и можно ли что-то с этим сделать.
Читать полностью »

Подключаем «отечественный» LCD 16x2 MT-16S2S по SPI - 1

Тенденция импортозамещения подтолкнула протестировать символьный LCD индикатор от фирмы МЭЛТ. Мы взяли МТ-16S2S на ST7070. В некотором роде это аналог широко известного WH-1602 на 44780. А еще он поддерживает SPI-режим.

МЭЛТ кроме того собирает дисплеи и на отечественном контроллере КБ1013ВГ6 от Интеграла. У него есть отличие в в работе в 4-битном режиме от ставшего уже стандартом 44780.
Читать полностью »