Как вы уже знаете, функции позволяют разделить программу на небольшие легко управляемые части. Все функции, используемые вами до настоящего момента, были совершенно просты. Как только вашим функциям потребуется выполнить более сложную работу, они должны будут использовать переменные для реализации своих задач. Переменные, объявляемые внутри функции, называются локальными переменными. Их значения и даже сам факт, что локальные переменные существуют, известны только данной функции, Другими словами, если вы объявляете локальную переменную с именем salary в функции payroll, то другие функции не имеют доступа к значению переменной salary. Фактически, другие функции не имеют никакого представления о том, что переменнаяsalary существует. Этот урок рассматривает область видимости переменной, или участок внутри вашей программы, в котором переменная известна. К концу этого урока вы освоите следующие основные концепции:

• Вы объявляете локальные переменные внутри функции точно так же, как и внутри main: указывая тип и имя переменной.

• Имена переменных, используемых внутри функций, должны быть уникальными только по отношению к данной функции.

• Область видимости переменной определяет участок программы, где переменная известна и доступна.

• Глобальные переменные в отличие от локальных переменных известны на протяжении всей программы и доступны внутри всех функций.

• Оператор глобальной области видимости C++ (::) позволяет вам управлять областью видимости переменной.

Объявление локальных переменных внутри функции достаточно просто. Фактически вы уже это делали каждый раз, когда объявляли переменные внутри main.

(читать всё…)

В прошлых статьях я рассказывал о технологиях создания сайтов и дизайне страниц, но теперь возникает вопрос: а как все задумки воплотить в жизнь? Теперь я хочу немного рассказать вам о языках веб-программирования и «скриптах». Подробно я рассказывать не буду, по каждому из таких языков или скриптов имеется большое количество специальных книг, по которым и вы сможете научиться веб-программированию.

Пожалуй, самым распространенным сегодня таким языком создания веб-страниц является HTML. Также с недавних пор популярность получил язык PHP скриптов. Менее популярными, но не менее хорошими являются ASP, GGI, Perl, SSI, ASP. XML, XHTML и DHTML к языкам веб-программирования не относятся, но служат хорошими дополнениями к ним. Среди скриптов могу выделить лишь JavaScript и VBScript, этот язык скриптов был когда-то очень популярен, но сегодня мне кажется, его используют реже. Теперь постараюсь рассказать о каждом отдельно.

(читать всё…)

Как вы уже знаете, если ваша программа объявляет массив, компилятор C++ распределяет память для хранения его элементов. Однако представляется возможным, что до некоторого времени размер массива может быть не так велик, чтобы вместить все необходимые данные. Например, предположим, что вы создали массив для хранения 100 акций. Если позже вам потребуется хранить более 100 акций, вы должны изменить свою программу и перекомпилировать ее. С другой стороны, вместо распределения массива фиксированного размера ваши программы могут запрашивать необходимое количество памяти динамически, т.е. во время выполнения. Например, если программе необходимо следить за акциями, она могла бы запросить память, достаточную для хранения 100 акций. Аналогично, если программе необходимы только 25 акций, она могла бы запросить меньше памяти. Распределяя подобным образом память динамически, ваши программы непрерывно изменяют свои потребности без дополнительного программирования. Если ваши программы запрашивают память во время выполнения, они указывают требуемое количество памяти, а C++ возвращает указатель на эту память. C++ распределяет память из областей памяти, которые называютсясвободной памятью. В этом уроке рассматриваются действия, которые должна выполнить ваша программа для динамического распределения, а впоследствии освобождения памяти во время выполнения. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:

• Чтобы запросить память во время выполнения, ваши программы должны использовать оператор C++ new.
• При использовании оператора new программы указывают количество требуемой памяти. Если оператор new может успешно выделить требуемый объем памяти, он возвращает указатель на начало области выделенной памяти.
• Если оператор new не может удовлетворить запрос на память вашей программы (возможно, свободной памяти уже не осталось), он возвращает указатель NULL.
• Чтобы позже освободить память, распределенную с помощью оператора new, ваши программы должны использовать оператор C++ delete.

Динамическое распределение памяти во время выполнения является чрезвычайно полезной возможностью. Экспериментируйте с программами, представленными в данном уроке. И вы поймете, что динамическое распределение памяти реально выполняется очень просто.

(читать всё…)

Канал связи, канал передачи, технические устройства и тракт связи, в котором сигналы, содержащие информацию, распространяются от передатчика к приёмнику. Технические устройства (усилители электрических сигналов, устройства кодирования и декодирования сигналов и др.) размещают в промежуточных (усилительных или переприёмных) и оконечных пунктах связи. В качестве тракта передачи пользуются разнообразными линиями — проводными (воздушными и кабельными), радио и радиорелейными, радиоволноводными и т.д. Передатчик преобразует сообщения в сигналы, подаваемые затем на вход К. с.: по принятому сигналу на выходе К. с. приёмник воспроизводит переданное сообщение. Передатчик, К. с. и приёмник образуют систему связи, или систему передачи информации. По назначению системы, в состав которой входят К. с., различают каналы телефонные, звукового вещания, телевизионные, фототелеграфные (факсимильные), телеграфные, телеметрические, телекомандные, передачи цифровой информации; по хара ктеру сигналов, передачу которых К. с. обеспечивают, различают каналы непрерывные и дискретные как по значениям, так и по времени. В общем случае К. с. имеет большое число входов и выходов, т. н. уплотнённый К. с. , и может обеспечивать двустороннюю передачу сигналов.

Лит.: Назаров М. В., Кувшинов Б. И., Попов О. В., Теория передачи сигналов, М., 1970.

Вернуться к оглавлению — Термины 20 века

Из урока 18 вы узнали, как группировать связанную информацию в одной переменной с помощью структур C++. По мере усложнения вашим программам могут потребоваться разные способы просмотра части информации. Кроме того, программе может потребоваться работать с двумя или несколькими значениями, используя при этом только одно значение в каждый момент времени. В таких случаях для хранения данных ваши программы могут использовать объединения. В данном уроке вы изучите, как создавать и использовать объединения для хранения информации. Как вы узнаете, объединения очень похожи на структуры, описанные в уроке 18. Прежде чем вы закончите этот урок, вы освоите следующие основные концепции:

• Объединения C++ очень похожи на структуры, за исключением того, как C++ хранит их в памяти; кроме того, объединение может хранить значение только для одного элемента в каждый момент времени.
• Объединение представляет собой структуру данных, подобную структуре C++, и состоит из частей, называемых элементами.
• Объединение определяет шаблон, с помощью которого программы далее объявляют переменные.
• Для обращения к определенному элементу объединения ваши программы используют оператор C++ точку.
• Чтобы изменить значения элемента объединения внутри функции, ваша программа должна передать переменную объединения в функцию с помощью адреса.
• Анонимное объединение представляет собой объединение, у которого нет имени (тэга).

Как вы узнаете, объединения очень похожи на структуры C++, однако способ, с помощью которого C++ хранит объединения, отличается от способа, с помощью которого C++ хранит структуры.

(читать всё…)

Когда программисты говорят о C++ и объектно-ориентированном программировании, то очень часто употребляют термин полиморфизм. В общем случае полиморфизм представляет собой способность объекта изменять форму. Если вы разделите этот термин на части, то обнаружите, что поли означает много, а морфизм относится к изменению формы. Полиморфный объект, следовательно, представляет собой объект, который может принимать разные формы. Этот урок вводит понятие полиморфизма и рассматривает, как использовать полиморфные объекты внутри ваших программ для упрощения и уменьшения кода. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:

• Полиморфизм представляет собой способность объекта изменять форму во время выполнения программы.
• C++ упрощает создание полиморфных объектов.
• Для создания полиморфных объектов ваши программы должны использовать виртуальные (virtual) функции.
• Виртуальная (virtual) функция — это функция базового класса, перед именем которой стоит ключевое слово virtual.
• Любой производный от базового класс может использовать или перегружать виртуальные функции.
• Для создания полиморфного объекта вам следует использовать указатель на объект базового класса.

(читать всё…)

Из урока 31 вы узнали, что при выполнении ваши программы могут использовать оператор new для динамического распределения памяти из свободной памяти. Если оператор new успешно выделяет память, ваша программа получает на нее указатель. Если оператор new не может выделить требуемую память, он присваивает вашей переменной-указателю значение NULL. В зависимости от назначения вашей программы, вы, возможно, захотите, чтобы программа выполнила определенные операции, если new не может удовлетворить запрос на память. Из этого урока вы узнаете, как заставить C++ вызвать специальную функцию, если new не может удовлетворить запрос на память. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:

• Вы можете создать свой собственный обработчик ситуации, когда памяти недостаточно — функции, которую C++ вызывает, если new не может удовлетворить запрос на память.
• C++ позволяет вам определить собственный оператор new длявыделения и, возможно, инициализации памяти.
• C++ позволяет вам определить собственный оператор delete для освобождения памяти.

Как вы узнаете, с помощью собственных операторов new и delete вы можете лучше управлять ошибками при недостаточности памяти.

(читать всё…)

Здравствуйте, любители гейминга. В данной статье, я хочу показать, как делаются плагины для всем известной GTA. Начнем мы самого простого – это программирование плагинов на Delphi для Grand theft Auto ViceCity. А поняв принцип их работы, никакого труда не составит написать плагин и для других серий GTA…

Виталий Иванов
by VintProg vintprog@gmail.com

Пишем простой плагин для GTA – VC*

Итак, Для работы нам понадобится следующее:

1. IDE среда Delphi [1]
2. знание языка
3. утилита ArtMoney** [2]

И немного теории, что же такое плагины. Плагины – это те же динамические подключаемые библиотеки DLL. Однако часто бывает, что им изменяют расширение.

Возможно, вы спросите: «…как же это работает все?», А работает оно следующим образом… При запуске <gta-sa.exe> загружаются комплектные библиотеки от разработчиков. В одной из этихDLL, в частности — vorbisFile.dll имеется функция загрузки библиотек *.asi, И пожелавшие остаться неизвестными, программисты написали <cleo.asi> и набили ее весьма и весьма полезными функциями, такими как: новые опкоды, загрузка плагинов *.cleo и.т.п. Когда загрузилась библиотека <cleo.asi>, ее код выполняет нужные функции в памяти игры.

* Комментарий автора.
Вы наверняка встречали Cleo на GTA-SA,и видели, что там существует такая библиотека cleo.asi, Так вот она и загружает из папки Cleo – скрипты и сами плагины .cleo.

Именно благодаря этому и появляются новые возможности в игре. А что касается GTA Vice City, то в ней тот же процесс, только библиотеки *.asi загружаются из библиотеки <Mss32.dll>. Отсюда понятно, что для того чтобы писать плагины – необходимо хорошо уметь работать с памятью игры и знать что за значения находятся в игровой памяти в определенном адресе.

** Комментарий редакции.
ArtMoney – программа, предназначенная для редактирования параметров в кмпьютерных играх, для получения бесконечных денег, жизней, патронов и т.п. Она умеет сканировать память или файлы игры для поиска каких-то определенных значений (деньги, ресурсы). Официальный сайт www.artmoney.ru

Приступим… Для начала запустим Borland Delphi, после чего кликаем на «File -> New -> other… » и перед нами откроется вот такое окно (см. рисунок 2):

Рис. 2. Выбор DLL Wizard

Далее выделяем DLL Wizard и жмем OK. Сразу возьмем и сохраним наш проект «File->Save Project As» и под именем ShowMessage, чтобы получилось как показано на рисунке 3:

Рис. 3. Заготовка плагина

Также можно удалить дерективу {$R *.res} , потому-что для данного плагина мы не будем использовать ресурсы. Из дополнительных модулей оставим лишь – Windows, а остальные удалим. Теперь напишем следующий код:

код:

И скомпилируем его. Прокомментирую работу данного кода… Когда библиотека загружается, между Begin end начинает выполнятся код, Тут сразу появляется окошко с сообщением. Чтобы это заработало, переименуйте расширение *.DLL на *.ASI или воспользуйтесь директивой {$E.ASI}. После чего, скопируйте библиотеку в каталог GTA и запустите игру GTA-VC.exe, Далее мы увидим окошко, когда загрузится <mss32.dll>. Поздравляю, вы написали свой первый плагин для GTA***!

Пишем простой плагин-трейнер для GTA – VC

Настала пора сделать что-то полезное. Итак, сперва подумаем, что нам еще нужно? А нужно нам сделать плагин-трейнер. Для чего он предназначен? К примеру, мы можем сделать так, чтобы при нажатии определенной кнопки в игре – появлялось окно, в котором можно прибавить деньги игроку. Для этого, запускаем Gta-VC, сворачиваем ее и запускаем ArtMoney. В этой утилите выбираем «Искать -> Объект -> Процесс» и в выпадающем списке, где написано «Выбери процесс», выберем нашу GTA Vice City (см. рисунок 4). Теперь зайдем в GTA-VC и соберем небольшое количество денежных средств (к примеру, как я набрал $18). Судя по представлению «денег» в игре, видно, что они целого числа и можно набрать их в игре большое количество. Отсюда, мы уже знаем тип представления данных «денег».

Это 4-байтные целые числа, которые нам и нужно отыскать (см. рисунок 5).

Рис. 4. Выбор GTA-VC в ArtMoney

Обратите внимание! Вам необходимо повторить те же действия, как показано на рисунке, только у вас будет свое число. По завершению поиска у вас появится длиннющий список адресов (см. рисунок 6). Но не переживайте по этому поводу. Ведь адрес «денег» мы будем искать более легким методом, На то она и ArtMoney. Следующий шаг будет таков: снова заходим в GTA и либо тратим, либо добавляем деньги к игроку Tommy, запоминаем измененное количество «денег» и сворачиваем GTA. Вписываем новое значение (см. рисунок 7):

*** Комментарий автора.
Если что то не получается то пример расположен в каталоге “Examples\Plugin1”.

Рис. 5. Поиск значений по заданному типу данных

Рис. 6. Выборка адресов в ArtMoney

Рис. 7. Повторный поиск значений по заданному типу данных

Теперь нажимаем «отсеять». Как видите, длина списка адресов значительно уменьшится. И так продолжаем до тех пор, пока не останется один адрес. Если-же все равно остается насколько адресов, то меняем в них значения и проверяем изменилось-ли количество «денег» в GTA (см. рисунок 8). Если все нормально, то нормально. Однако, еще осталось сделать одну проверку на указатель. ArtMoney не закрываем, так все и оставляем. Вырубаем GTA-VC и заново запускаем GTA-VC. В ArtMoney, в выпадающем списке, где написано «Выбери процесс», заново выбираем GTA и повторим операции по изменению значений по адресу местонахождения «денег». Если все работает нормально, то записываем этот адрес в текстовой блокнот и вырубаем GTAVC и выключаем ArtMoney. Теперь он нам не понадобится.

Итак, первый шаг сделан. Мы нашли адрес «денег» и остается лишь написать плагин.

Распишем особенность работы плагина, то есть то – как он будет работать: так, при нажатии кнопки <M> добавляется 1000 долларов, а значит нам нужен обработчик нажатия кнопки. Воспользуемся таймером. Теперь, точно так же как и в первом примере, созадим новый проект DLL и назовем его «MoneyAdds». И напишем следующий код:

**** Комментарий автора.
Хочу напомнить, что не на всех версиях GTA-VC могут быть одинаковые адреса. Так что имейте это ввиду, при написании плагинов.

код:

Исходный код этого плагина находится в «Examples\Trainer1» [3]. Вот мы и реализовали плагин-трейнер добавления «денег» по нажатию клавиши «M», Только скажу – не выгодно на каждый плагин делать один таймер, Поэтому имейте ввиду, что таймер нагружает процессор. Для решений данной проблемы можно воспользоваться функциями DirectX для обработки нажатий клавиатуры.

Пишем свой собственный менеджер-загрузчик плагинов

Вы наверняка заметили одну вещь: когда создаешь новый плагин, его приходиться бросать рядом с GTA-VC.exe, А представьте себе, если таких плагинов будет больше десятка? Это не наш метод, поэтому мы напишем свой загрузчик плагинов из отдельно созданного каталога под наши плагины, скажем <bin>. И пускай там будет их хоть 1000!

Итак, запускаем среду Delphi и по аналогии создадим проект DLL-ки. Внутри напишем следующий код:

код:

Исходный код этого менеджера-загрузчика находится в «Examples\Loader_VC» [3].

Заключение

Вот теперь готов загрузчик плагинов bin и dll, Теперь достаточно бросить его в корневую папку GTA, создать там каталог <BIN> со всеми нашими плагинами, запустить игру и полюбоваться результатом наших трудов.

Рассматриваемые в данной статье исходники плагина добавления «денег», плагина-трейнера и менеджера-загрузчика полностью приведены в виде ресурсов в теме «Журнал клуба программистов. Пятый выпуск» или непосредственно в архиве с журналом.

Продолжение смотрите в следующем выпуске нашего журнала…

Ресурсы

• Бесплатный TurboDelphi-Lite (over BDS-2006) http://www.andyaska.com/?act=download&mode=get&id=34
• Скачать ArtMoney http://www.artmoney.ru/r_download_se.htm
• Учебник. Искусство изменения GTA http://programmersup.3dn.ru/load/skachat_vse_na_gta/uchebniki_po_gta/10
• Модули и проекты, использованные в статье http://programmersclub.ru/pro/pro5.pdf

Статья из пятого выпуска журнала «ПРОграммист».
Скачать этот номер можно по ссылке.
Ознакомиться со всеми номерами журнала.

Итак, сегодня мы с вами продолжим наш материал по промышленной автоматизации, рассмотрим реализацию алгоритма энкодера на ПЛИС, особенности прошивки модулей Faswell UNIOxx-5 и создадим тестовую утилиту визуализации состояния шифратора приращений.

Продолжение. Начало цикла смотрите в четвертом выпуске журнала…

Сергей Бадло
by raxp http://raxp.radioliga.com

Согласно требований из прошлого материала [1], приведем реализацию алгоритма энкодера на ПЛИС в среде Xilinx Foundation 3.1i [2] (см. рисунки 2…8).

Каждая микросхема FPGA обрабатывает сигналы от двух датчиков. По каждому четвертому сигналу чтения READ и нулевому адресу (битовая последовательность А0…А2) передаются: младшие 8- бит 11-ти разрядной последовательности, содержащей информацию о текущем количес- тве импульсов поступивших с канала А (угловом положении). По первому адресу (А0…А2) переда- ются (с младшего по старший бит DO0…DO7): старшие 3- бита 11-ти разрядной информации о текущем количес- тве импульсов поступивших с канала А, признак отказа канала А (в течении длитель- ности стробирую- щего импульса (одного оборота), признак отказа канала В (в течении длитель ности стробирую- щего импульса (одного оборота)), признак направления вращения (определяется с началом стробирующего импульса по приходу сигналов с канала А и В (в течении одного оборота)), признак отказа канала строба О. По второму и третьему адресу (А0…А2) передаются (с младшего по старший бит DO0…DO7) 16- бит информации о количестве оборотов. По четвертому и пятому адресу (А0…А2) передаются (с младшего по старший бит DO0…DO7) 16- бит информации о количестве ТИ за длительность строба (относительной* скорости).

Рис. 1. Тестируемый пациент

Рис. 2. Общая схема энкодера (дешифратор адреса, формирователь кода схемы, генератор ТИ, 2 канала энкодера, 16 каналов дискретного ввода-вывода)

Рис. 3. Схема одного канала энкодера (антидребезг, задатчик идентификатора схемы, реверсивный счетчик импульсов, узел формирования выходного пакета данных)

Каждая из схем энкодера (алгоритм) осуществляет:

• измерение относительного углового положения датчика (по количеству импульсов поступивших с канала A);
• индикацию в соответствующем бите признака наличия импульсов (исправность A, B, Q);
• подсчет числа оборотов (количества импульсов строба), максимальное ограничено величиной 215, далее осуществляется сброс, и счет начинается заново;
• измерение относительной скорости*, т.е. подсчета количества ТИ, поступивших за длительность строба (погрешность ограничена длительностью ТИ и нестабильностью тактового генератора).

Рис. 4. Модуль задержки на 8 тактов встроенного генератора

Информация о текущей скорости определяется сразу же по истечении импульса строба, т.е. после первого оборота и далее по каждому последующему стробу.

Рис. 5. Схема определения направлени вращения ротора датчика PDF

Рис. 6. Схемы нарезки сигналов A/B

Рис. 7. Схема регулирования (СР) ширины ЗИ

Рис. 8. Внутренняя схема узла адресации СР

Рис. 9. Реализация RS-триггера

Запустим наш проект на компиляцию. После проверки схемы, среда создаст битовый файл прошивки (файлы bitstream фирмы XILINX), который нужно прошить в соответствующую матрицу FPGA. Как это сделать?

Программирование платы UNIOхх-5

Обычно, для загрузки конфигурационной информации в ПЛИС используется JTAG интерфейс [3]. При этом последовательность действий следующая. Откройте приложение «JTAG Programmer» пакета Xilinx Foundation Series 3.1i. В меню «Edit» выберите пункт «Add Device», после чего появиться вспомогательное окно, в котором необходимо отыскать наш файл прошивки и открыть его. В меню «Operations» выберите пункт «Program». В появившемся окне нажмите кнопку «OK». После удачной загрузки, должна появиться фраза «Programming completed successfully». На этом программирование завершено (см. рисунок 10):

Рис. 10. Загрузка прошивки через JTAG

Однако этот способ не лишен недостатков: требуется наличие JTAG программатора практически все время «под рукой».

Второй способ, получивший название ISP (In System Programming), более удобен, так как не требует извлечения микросхемы конфигурационного ПЗУ (или самой ПЛИС) из платы или наличия дополнительного разъема на плате под ПЛИС. Программирование каждой матрицы FPGA1…FPGA4 модуля UNIOxx-5 осуществляется с помощью программ: <isp.exe> (загрузка схемы с записью в EEPROM), <isl.exe> (загрузка схемы без записи в EEPROM). Программы позволяют осуществить загрузку файлов схем *.bit матриц FPGA. Рассмотрим на примере…

Для записи схемы и загрузки в модуль необходимо запустить программу <isp.exe> с указанием Базового Адреса (Hex) модуля и кодов схем матриц FPGA, например (см. рисунок 11):

Рис. 11. Результат

Рис. 11. Окно командной строки. Запуск утилиты ISP

Питание и установка

Модуль с прошивкой энкодера устанавливается в слот (ISA) промышленного компьютера и запитан от напряжения ±5В. При этом требуется обеспечить стабильность питающего напряжения с пульсациями не более 200 мВ. Выходной сигнал – однополярное напряжение (цифровая последовательность) с током нагрузки до 10 мА. Максимальная длина шлейфа, соединяющая выход модуля энкодера (платы UNIOxx-5) к входному разъему до 1.5 м. Проверка прошитой платы UNIOxx-5 производится на рабочем месте следующим образом. Земли шасси, платы UNIOxx-5, осциллографа, генератора импульсов и генератора сигналов высокочастотного должны быть объединены (заземлены) в одной точке проводником минимальной длины сечением не менее 2 мм2 (см. рисунок 12):

Рис. 12. Схема проверки платы UNIOxx-5 с прошивкой энкодера

Плата UNIOxx-5 при выключенном питании шасси вставляется в ISA слот. С помощью соединительного шлейфа присоединяют выход датчиков с соответствующими входами модулей гальванической развязки или модулей связи, сигнал с которых подан на вход платы UNIOxx-5. Далее производится включение промышленного шасси и загрузка обслуживающей прошивки. Осциллографом контролируют наличие напряжения питания (+5 В) на плате модуля UNIOxx-5. С помощью осциллографа производится контроль ТИ с тактового генератора платы. Включив генератор импульсов с заранее выставленными выходными уровнями сигналов, подают импульсы по входу строба для каждой из матрицы модуля (поочередно), контролируя одновременно с помощью программы обслуживания (или осциллографом) наличие признака строба в последовательности (бит DO7 при втором адресе А0…А2).

Кроме того, тестирование прошивки энкодера желательно провести в условиях, приближенных к «реальным». Для этого необходимо, подключить шифратор приращений через наш модуль связи, используя несколько десятков метров кабеля UTP 5-й категории обмотанного вокруг работающего частотного привода под нагрузкой. Для визуализации положения ротора и подсчета количества импульсов с датчика приращений, реализуем на языке С простейшую утилиту приема данных с платы UNIO по шине ISA…

Реализация тестовой утилиты приема данных с энкодера и визуализация

Прежде всего, на основе схемы (алгоритма) энкодера составим таблицу распределения его выходных сигналов (см. таблицу). Для упрощения написания программы можно воспользоваться библиотечными функциями языка С. В качестве примера рассмотрим фрагмент программы, осуществляющей тестовое считывание данных с контроллера и вывод графического отображения положения ротора датчика PDF. В начале программы необходимо определить адрес считывания, согласно таблице (см. листинг 1):

Таблица. Расшифровка выходных сигналов энкодера

код:

Адрес считывания по ISA = BA+BAx+Ar, где BA – базовый адрес платы UNIOxx (выставлен 0x110), BAx – базовый адрес матрицы FPGA:

• для FPGA-1 (BAx=0xA000)
• для FPGA-2 (BAx=0xA400)
• для FPGA-3 (BAx=0xA800)
• для FPGA-4 (BAx=0xAC00)

Рассмотрим подробнее…

Запустим среду Turbo C++ IDE ver.3.0 от Borland и создадим пустой проект. Далее необходимо провести инициализацию графического режима через InitGraph() и зациклить опрос порта INP(). Причем предусмотреть выход из цикла по нажатию определенной комбинации клавиш во время опроса, к примеру, использованием функций Kbhit() и Getch(). В основном цикле необходимо осуществить считывание двухбайтного кода идентификатора схемы, положения ротора, признаков отказа и направления вращения. После чего, произвести отображение выделенных параметров в графическом виде. Оптимальным с точки зрения наблюдения – является имитация положения ротора датчика приращений с выводом дополнительной служебной информации. Реализация подобного подхода представлена в листинге 2:

код:

Запустим проект на компиляцию и выполнение командой <Ctrl>+<F9>. При этом, появится экран с запросом параметров считывания (см.рисунок 13). Задав номер FPGA = 3 и максимальное количество импульсов для подключенного датчика = 2048 (для нашего датчика RV-58N), нажмем <ENTER> и получим экран с визуализацией состояний двух энкодеров (см. рисунок 14-15). На рисунке 14 представлен экран состояния датчиков приращений при удаленном просмотре через сеть TCP/IP, но это уже тема отдельной статьи…

Рис. 13. Экран задания параметров считывания

Рис. 14. Удаленный просмотр датчиков приращений

Рис. 15. Экран визуализации состояний двух датчиков PDF

Заключение

Вот в принципе и все. Наслаждаемся аппаратным декодированием состояния шифратора приращений и визуальным просмотром…

Рассматриваемые в данной статье прошивка энкодера для ПЛИС в пакете XILINX 3.1, исходники и компиляция тестовой утилиты визуализации состояния датчика приращений и загрузчик ISP полностью приведены в виде ресурсов в теме «Журнал клуба программистов. Пятый выпуск» или непосредственно в архиве с журналом [4].

Ресурсы

• С. Бадло. Энкодер датчика PDF на ПЛИС. – ПРОграммист, Клуб ПРОграммистов, 2010, №4, с.40 http://raxp.radioliga.com/cnt/s.php?p=pro4.pdf
• Сайт производителя Xilinx http://www.xilinx.com
• С. Бадло. JTAG.Xilinx программатор. – Радиолюбитель, Минск, 2008, №7, с.38 http://raxp.radioliga.com/cnt/s.php?p=jtag.pdf
• Модули и проекты, использованные в статье http://raxp.radioliga.com/cnt/s.php?p=pro5.pdf

Статья из пятого выпуска журнала «ПРОграммист».
Скачать этот номер можно по ссылке.
Ознакомиться со всеми номерами журнала.

При разработке микроконтроллерных устройств с внешней памятью типа AT45DBxx приходится сталкиваться с ситуацией, когда блоки данных (файлы) записываются редко, обычно при обновлении ПО устройства, а иногда вообще только один раз — при изготовлении устройства. В таких случаях нет необходимости в использовании файловой системы дискового типа, таких как FAT…

Вячеслав Мовила
http://movilavn.narod.ru

Проще и эффективнее использовать файловую систему последовательного доступа, наподобие ленточной. При этом файлы вместо названия имеют только индексы – последовательный номер файла на устройстве. Данные файла при записи записываются в конец свободного адресного пространства устройства, в этом случае при закрытии файла ему назначается уникальный номер (индекс). Доступ к файлу при чтении происходит по его индексу. На устройстве может находится не более 62 записанных файлов. Рассматриваемая библиотека организует такую файловую систему для микросхемы AT45DB161, порт CodeVision. Листинги библиотеки подробно прокомментированы [1…3]. Так, что при желании не потребуется больших усилий для портирования на другой компилятор и для внесения изменений с целью применения для другого типа микросхем серии AT45DBxx.

Краткое описание AT45DB161

AT45DB161 (см. рис.1) — является Flash памятью с последовательным интерфейсом, и идеально подходит для широкого спектра цифровых голосовых приложений, приложений визуализации, и приложений хранения программного кода и данных. 17 301 504 бит памяти данной ИС организованы в 4096 страниц по 528 байт каждая. Кроме памяти общего назначения ИС, также, имеет два SRAM буфера данных по 528 байт. Буферы обеспечивают возможность приема данных в режиме перепрограммирования страницы основной памяти, или считывание, или запись непрерывных потоков данных. Режим эмуляции EEPROM (с побитным или побайтным изменением) прост в применении, благодаря встроенной, трехступенчатой системе команд Read — Modify — Write. В отличие от стандартных типов Flash памяти, обращение к которым, происходит произвольным образом в режиме многочисленных адресных строк и при помощи параллельного интерфейса, память типа DataFlash использует последовательный интерфейс для обращения к своим данным в режиме последовательного доступа. ИС поддерживает SPI — режимы типа 0 и 3. Простой последовательный интерфейс облегчает разводку платы, увеличивает отказоустойчивость системы, минимизирует коммутационные шумы, а также, уменьшает размер корпуса и число необходимых активных выводов. ИС оптимизирована для использования в широком круге коммерческих и индустриальных приложений, для которых существенную роль играют высокая плотность размещения, малое число выводов, низкое напряжение питания, и низкое энергопотребление. ИС функционирует с тактовыми частотами, вплоть до 20 МГц при типовом потребляемом токе в режиме активного чтения 4 мА.

Рис. 1. Распиновка ИМС

Предпосылки выбора

Для обеспечения удобства внутрисистемного перепрограммирования, ИС AT45DB161 не требует высоких входных напряжений в режиме программирования. ИС питается от однополярного источника с напряжением от 2.5 В до 3.6 В, или от 2.7 В до 3.6 В, как в режиме программирования, так и в режиме чтения. Выборка ИС AT45DB161 производится по входу CS (активный низкий), а доступ к ИС обеспечивается посредством 3-х проводного последовательного интерфейса, состоящего из сигнала последовательного входа SI, последовательного выхода SO и последовательного тактового сигнала SCK (см. таблицу):

Таблица. Расшифровка сигналов ИМС

Все циклы программирования имеют встроенный контроль временных характеристик, а для проведения программирования предварительный цикл стирания не требуется. При поставке ИС от Atmel, старшая значащая страница массива памяти может не быть чистой. Другими словами, содержимое последней страницы может быть заполнено содержимым, отличным от FFH.

Отличительные особенности

• Однополярное напряжение питания от 2.5 В до 3.6 В, или от 2.7 В до 3.6 В
• Совместимость с последовательным периферийным интерфейсом типа SPI
• Максимальная тактовая частота 20 МГц
• Постраничный режим программирования:
• Одиночный цикл перепрограммирования (стирание плюс программирование)
• 4096 страниц основной памяти (528 байт на страницу)
• Поддержка страничного и блочного режимов стирания
• Два 528-ми байтных буфера данных SRAM, обеспечивающих прием данных в режиме перепрограммирования энергонезависимой памяти
• Поддержка режима непрерывного считывания полного массива данных
• Идеально для приложений теневого дублирования кода
• Низкое энергопотребление:
  4 мА — типичный ток в режиме активного чтения
  2 мкА — типичный потребляемый ток в режиме ожидания
• Аппаратная функция защиты данных
• Входы сигналов SI, SCK, CS (активный низкий), RESET (активный низкий) и WP (активный низкий) устойчивы к логическим уровням 5 В
• Коммерческий и индустриальный диапазоны температур

Схема подключения

Рис. 2. Схема электрическая принципиальная тестового модуля считывания данных

Несмотря на то, что напряжение питания микросхемы AT45DB161 указано от 2.7 до 3.6 В, микросхема нормально работает при напряжении 5 В. В реальном проекте – используется питание 3 В. Поэтому подключил AT45DB161 на свою макетницу с микроконтроллером ATMega162 с 5-ти вольтовым питанием. Все тесты прошли исключительно хорошо: от самых простых до более сложных – воспроизведение звука с использованием ШИМ- модуляции. Микросхема AT45DB161 использовалась в корпусе SOIC, в котором отсутствует отдельный вывод BYSE, что видно на схеме принципиальной (см. рисунок 2) и было учтено при написании библиотеки.

Структура файловой системы

Первая страница (528 байт) отводится для хранения системной информации о файловой структуре устройства.

Первые 11 байт — это строка *AT45DB161#. Строка является идентификационной записью, которая показывает, что устройство отформатировано и готово к работе. В 12-ом байте содержится число, показывающее количество файлов на устройстве.

Далее идут 8-ми байтовые структуры, выполняющие функцию описателей файлов:

• в первых 2-х байтах адрес 1-ой страницы файла
• следующие 2 байта содержат количество страниц в файле
• последние 4 байта структуры — размер файла в байтах

Функции библиотеки

1. Инициализация файловой системы AT45DB161. unsigned char InitialFlash();
Возвращает значения:
0 — инициализировано.
1 — устройство отсутствует в системе.
2 — устройство не форматировано.

* Комментарий автора.
Внимание! При 6 В быстро выгорает, по крайней мере так было у меня.

2. Форматирование файловой системы AT45DB161 void FormatFlash();

3. Закрыть файл void CloseFile();
4. Открыть файл unsigned char OpenFile(char mode, unsigned char nfile);

Параметр mode:
r — Открыть файл в режиме чтения.
w — Открыть файл в режиме записи.

Параметр nfile:
В режиме чтения указывает индекс (номер) файла. В режиме записи не имеет значения, следует указать 0.

Возвращает значения:
0 — ошибка при открытии файла.
N(1…62) — индекс успешно открытого файла..

После успешного открытия файла будут доступны глобальные переменные статуса файла:

код:

5. Считать из файла count байт в буфер dest unsigned int ReadFile(char * dest, unsigned int count);

dest — Указатель на буфер чтения.
count — Количество байт для считывания.

Возвращает значения:
N — количество считанных байт.

6. Записать в файл count байт из буфера source. unsigned int WriteFile(char * source, unsigned int count);
source — Указатель на буфер записи.
count — Количество байт для записи.

7. Читать файл побайтно unsigned char ReadByte(unsigned char * flag);

flag — Указатель на переменную типа unsigned char. При чтении первого байта должен из вызывающей функции установлен в 0. При успешном чтении байта внутри функции ReadByte устанавливается в 1. При ошибке чтения или достижении конца файла внутри функции ReadByte устанавливается в 2.

Несмотря на то, что функция выглядит несколько неуклюже, она очень удобна при побайтном считывании по прерыванию.

Применение библиотеки

Для того, чтобы использовать библиотеку в проект ПО следует включить файлы: <at45db161.c> и <at45db161.h>. В файле <at45db161.h> следует скорректировать 2 настройки:

Первая:
код:

В строке 7 указать бит порта вывода который Вы будете использовать в качестве сигнала CS микросхемы AT45DB161:

Вторая:

Переопределить настройки интерфейса SPI в строке 38:

код:

Простой пример применения библиотеки:

код:

Заключение

Как видите, использование библиотеки последовательного доступа значительно упрощает разработку целого ряда устройств с голосовым сопровождением на основе Flash- памяти.

** Важное замечание.
При считывании последнего блока данных из файла в буфер заносится действительное оставшееся количество байтов, а их количество указывается в возвращаемом функцией значении.

*** Комментарий автора.
Программа, которая умеет открывать файлы мультимедиа типа WAV, идентифицировать их, на соответствии требованиям закачки (частота дискретизации, количество каналов и т.д.) и пересылать их в микроконтроллерную систему.

Рассматриваемые в данной статье исходники библиотеки файловой системы последовательного доступа полностью приведены в виде ресурсов в теме «Журнал клуба программистов. Пятый выпуск» или непосредственно в архиве с журналом.

Ресурсы

• Ссылка на скачивание библиотеки LIB_AT45
  http://movilavn.narod.ru/LIB_AT45.rar
• Проект для микроконтроллера ATMega162 — загрузка файлов в AT45DB161
  http://movilavn.narod.ru/AT45LOAD.rar
• Проект для ПК (Builder C++ 6). LoadAT45DB***
  http://movilavn.narod.ru/LoadAT45DB.rar
• Модули и проекты, использованные в статье
  http://programmersclub.ru/pro/pro5.pdf

Статья из пятого выпуска журнала «ПРОграммист».
Скачать этот номер можно по ссылке.
Ознакомиться со всеми номерами журнала.