Рубрика «схемотехника»

Это вторая часть статьи про историю микропроцессоров для космического применения. Первая часть – вот здесь. В ней на примерах американских и европейских микросхем мы посмотрели на историю развития радстойких чипов от первых однокристалльных процессоров до конца двухтысячных, когда проектные нормы космических разработок плотную подобрались к рубежу 100 нм.

Следующий большой шаг в обеспечении радиационной стойкости наступил с переходом на суб-100 нм, где практически каждое следующее поколение технологии приносит новые вопросы: меняются материалы, меняются требования к топологии, растет статическая мощность (утечки безо всякой радиации, которые под дозой становятся еще хуже), продолжает расти значимость одиночных эффектов, которые превращаются во множественные. Эти задачи потребовали разработки новых подходов и, что удивительно, частичного возврата к старым, потому что часть вещей, отлично себя зарекомендовавших на нормах 1-0.18 мкм, на более тонких нормах не работает. Например, в таких технологиях для повышения выхода годных запрещено делать любимые дизайнерами радстойких чипов кольцевые транзисторы. О том, как дизайнеры справляются с новыми вызовами, я расскажу на примере России – и заодно сравню достижения наших соотечественников с успехами иностранных коллег и покажу, чего стоит ожидать в обозримом будущем.
Читать полностью »

Десятого июля 1962 года с космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета “Тор” с первым коммерческим телекоммуникационным спутником на борту. Telstar-1 стал зарей новой эры космонавтики, показавшей, что космос может приносить людям реальную пользу. Этот аппарат ждало большое будущее, но днем раньше в небе над атоллом Джонсон, расположенном в пустынной части Тихого океана, взорвалась атомная бомба Starfish Prime. Взрыв уничтожил три сотни уличных фонарей на расположенных в полутора тысячах километрах Гавайях, а также создал огромное количество свободных электронов, подхваченных магнитным полем Земли в рукотворный радиационный пояс. Каждый раз, когда Telsat-1 проходил через этот пояс, продвинутая транзисторная начинка набирала дозу радиации, и уже к ноябрю 1962 года он перестал работать. С изучения последствий этого инцидента началась история защиты космической электроники от радиации.

С высотными ядерными взрывами, к счастью, довольно быстро завязали, но и без них работы достаточно, и требования по надежности и долговечности, предъявляемые к современным спутникам, становятся все амбициознее. Рассказать обо всем невозможно, но я постараюсь кратко осветить прошлое и настоящее космических микропроцессоров из разных стран. Почему именно микропроцессоров? Про них больше всего информации и они лучше понятны неспециалистам. Статья получилась длинной, поэтому я разбил ее на две части: ранняя история на примере США и Европы (прямо сейчас) и современная – на примере России (послезавтра). Поехали!
Читать полностью »

Внутренний мир Форманты П432 - 1
История о том, как я неожиданно купил синтезатор, починил его, разобрался с тем, как он устроен, и написал эмулятор.Читать полностью »

На этой неделе компания Intel поделилась долгосрочными планами по внедрению новых техпроцессов. Примерно в 2029 году Intel собирается внедрить техпроцесс с нормами 1,4 нм. Через 10 лет руководящая команда компании вряд ли будет той же самой, что и сегодня. Так что эти планы чем-то неуловимо напоминают притчу Ходжи Насреддина о начитанном ишаке, хане и учителе животного в лице самого Ходжи. К урочному часу ответчика может не оказаться. Но речь не об этом. Запланировали, значит, принимаем как руководство к действию.Читать полностью »

Всем привет. В этой статье хотел рассказать о том, как я научился работать с микроконтроллерами
(далее по тексту — МК) и на какие подводные камни налетел. Сразу скажу — статья не претендует на эксклюзивность, так как любой человек работающий с МК проходил через то, что прошёл я. Прошу строго не судить, а прочитать как историю.

Как я научился работать с микроконтроллерами — опыт новичка - 1
Читать полностью »

В процессе разработки электронных устройств под управлением микроконтроллеров, часто возникает задача передать какие-то данные с устройства на компьютер или наоборот. Вероятно самым простым способом является использование USB-UART переходников, которых существует великое множество, но я решил сделать свой «велосипед» и поделиться результатом с вами.

У меня стояла задача сделать для себя любимого простой, дешевый, компактный и главное гальванически развязанный преобразователь USB-UART. Основной кейс для меня — отладка через printf по uart, да да, я в курсе про SWO и иные методы, но мне удобнее работать именно с uart-ом. Наличие изоляции для меня критично, т.к. в основном мне приходится проектировать силовые преобразователи, которые могут легко спалить, например, usb порт моего ноутбука. Правда если у вас в устройствах нет высокого напряжение, то расслабляться тоже не стоит, какие-нибудь 12В так же прекрасно могут вывести из строя ваш ПК. Разумеется не стоит забывать и о помехах, гальваническая развязка частично препятствует попаданию всякой гадости в usb порт.

Как видите у развязанных преобразователей интерфейсов одни плюсы, но тут некоторые возразят: «Зачем? Все же есть на Алиэкспресс». Тут ответ простой — меня не устроили ни цена готового устройства, ни его габариты, ни качество. В итоге за пару часов я «изобрел велосипед», который удовлетворит все мои хотелки и после изготовления получилось вот так:

Простой USB-UART преобразователь с гальванической развязкой - 1

Хотите обезопасить свои usb порты и узнать зачем так много? Тогда поехали :))
Читать полностью »

Для многих микросхема это черный ящик с нанесенной на нее маркировкой. Заглядываем в микросхему оперативной памяти и смотрим, что внутри. Небольшой реверс-инжиниринг в сборку. Статья для тех, кому интересна микроэлектроника и кто хочет познакомиться с ней.

Изучаем сборку микросхемы оперативной памяти на примере Hynix GDDR3 SDRAM - 1

Читать полностью »

Все знают о спутниковых системах определения координат. Они также позволяют узнать скорость и текущее время. На основе таких систем строят серверы точного времени, о которых уже много раз здесь говорилось, и не только здесь. Точность этих систем растет, цена падает, короче, прогресс не стоит на месте. Совсем, казалось бы, недавно речь шла о миллисекундах, и вот уже микросекунды никого не удивляют. И недалек тот день, когда...

Честно говоря, этот день уже настал для меня. Не так давно попалась на глаза информация о том, что один из производителей для своих модулей обещает точность интервала выходного сигнала PPS порядка десятков наносекунд.

Другими словами, появился эталон секунды с очень приличной точностью. Правда, он не всегда под рукой, и часто зависит от внешних обстоятельств, но вы можете добиться благоприятных условий и получить его. И, главное, как бы скопировать себе.

На всякий случай я посмотрел, как идут дела у других производителей подобной продукции и обнаружил примерно такие же технические характеристики. “Тенденция, однако” — пронеслась мысль в моей голове, примерно, как у Штирлица. Надо было что-то делать.

Читать полностью »

Разработка электроники. Аудит проекта в примерах. Спасаем тёплые полы всем хабром - 1

Лирическое отступление

По моему мнению, в сегодняшней России наибольшие шансы на успех в области технологических стартапов имеют два типа проектов:

  • узконишевые в области промышленной автоматизации, основанные командой профессионалов в данной области и подкреплённые стартовым финансированием по крайней мере в 20 — 50 000 USD
  • создание прототипов устройств, ориентированных на глобальные рынки

Однако, статья посвящена анализу продукта совсем другого рода. В подобных разработках технические проблемы являются даже не вторичными, а отходят на десятый план. Подавляющее большинство стартапов погибают совсем не из-за технических проблем. Их губит отсутствие спроса, недостаток конкурентных преимуществ, недоработанная бизнесмодель, плохое финансирование.

Не представляете, какая досада берёт глядя на то, как фаундеры спускают в топку стартапов деньги и время. Особенно, когда идея хороша, но её убивают повторяющимися раз за разом ошибками. Многие люди предпочитают учиться на ошибках, но лучше это делать всё таки на чужих.

Давно хотел провести детальный анализ какого-либо проекта по разработке электроники, показать явные ошибки и правильные подходы, которые помогут их исключить. Возможно, ещё долго бы собирался, но подвернулся случай — пост в блогосфере Habra “Становление термостата. Как это получилось”. Статья вызвала бурю в комментариях в том числе и с моей стороны, значит тема актуальна. Какой смысл рассказывать о провалившихся и канувших в Лету проектах, где уже ничего нельзя исправить, не лучше ли попытаться сделать доброе дело?

Попробуем провести аудит проекта с учётом самых ценных комментариев и будем надеяться, что команда извлечёт из него что-то полезное. Возьмём за минимально жизнеспособную версию (MVP) информацию, которую авторы раскрыли в своей статье и подумаем, каким образом можно его улучшить в ходе следующей итерации.
Читать полностью »

Борис Цирлин и Александр Кушнеров
30.10.2019

Для опытного разработчика схем не составляет большого труда узнать знакомую схему, в каком бы виде она не была нарисована. В этой статье мы покажем, что две транзисторные схемы из патентов являются вариантом асинхронного счётного триггера (АСТ). По сравнению со стандартной схемой, в схемах из патентов отсутствуют некоторые транзисторы. Это может рассматриваться как неисправность. Мы покажем, что, если такая же неисправность возникает в стандартной схеме, она продолжает работать правильно. АСТ, реализованный только на элементах ИЛИ-НЕ [1] или только на элементах И-НЕ известен как гарвардский триггер. Оба варианта схем показаны на Рис. 1, где g7 – это индикатор завершения переходных процессов. В дальнейшем мы его рассматривать не будем. На Рис. 1 показаны также графы сигнальных переходов (STG) [2] построенные в Workcraft [3].

Распознавание цифровых схем. Асинхронный счётный триггер - 1

Рис. 1. Асинхронный счётный триггер (АСТ) и его STG.

Обратим внимание, что в обоих вариантах АСТ есть три пары элементов (g1, g2), (g4, g5) и (g3, g6), которые имеют общий вход. Транзисторные схемы элементов 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ показаны на Рис. 2. Трёхвходовые элементы устроены аналогично и содержат 6 транзисторов.

Распознавание цифровых схем. Асинхронный счётный триггер - 2

Рис. 2. Транзисторные схемы элементов 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ.

Возьмём два элемента 2ИЛИ-НЕ и выберем у каждого вход, где p-MOS транзистор подключён к Uпит. Соединим эти входы вместе и подключим к земле (лог. 0). Оба транзистора откроются и напряжение на их стоках будет равным Uпит. Достаточно ли этого чтобы безопасно соединить стоки и заменить два транзистора на один, как показано на Рис. 3? Нет. Нужно проверить что произойдёт если на общий вход подать лог. 1. Выходы обоих элементов соединятся с землёй, и мы будем иметь мостиковую схему из четырёх p-MOS транзисторов. Для оставшихся двух входов имеем четыре комбинации 0 и 1. Легко показать, что ни в одной из них не возникает короткого замыкания между Uпит и землёй.

Распознавание цифровых схем. Асинхронный счётный триггер - 3

Рис. 3. Два элемента 2ИЛИ-НЕ, имеющие общий вход.

Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js