យើងកំពុងសរសេរកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ OTA សម្រាប់ ATmega128RFA1 (ជាផ្នែកមួយនៃឧបករណ៍ Smart Response XE)

វាទាំងអស់បានចាប់ផ្តើមដោយអ្នកនិពន្ធទិញឧបករណ៍គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយនៅលើទីផ្សារបន្ទាប់បន្សំ - Smart Response XE (ការពិពណ៌នាខ្លី) វាត្រូវបានបម្រុងទុកសម្រាប់សាលារៀន៖ សិស្សម្នាក់ៗក្នុងថ្នាក់ទទួលបានឧបករណ៍ស្រដៀងនឹងសៀវភៅកត់ត្រាអេឡិចត្រូនិក ឬអ្នកបកប្រែពីទសវត្សរ៍ទី 802.15.4 គ្រូសួរសំណួរ ហើយសិស្សវាយចម្លើយនៅលើក្តារចុចឧបករណ៍ ដែលត្រូវបានទទួលតាមរយៈ ប៉ុស្តិ៍វិទ្យុ (XNUMX) ទៅកាន់អ្នកទទួលដែលភ្ជាប់ទៅកុំព្យូទ័ររបស់គ្រូ។

ឧបករណ៍ទាំងនេះត្រូវបានបញ្ឈប់ជាច្រើនឆ្នាំមកហើយ ហើយអ្វីដែលសាលារៀនបានទិញក្នុងតម្លៃ $100-$200 ឥឡូវនេះកំពុងលេចឡើងនៅលើ eBay ក្នុងតម្លៃ $10 ឬតិចជាងនេះ។ ផ្នែករឹងនៅទីនោះគឺស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការពិសោធ geeky:

• 60 ក្តារចុច
• បង្ហាញជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញ 384 × 136, 2 ប៊ីតក្នុងមួយភីកសែល - ស្រដៀងទៅនឹង BC, CGA ប៉ុន្តែ 4 មិនមែនជាពណ៌ទេ ប៉ុន្តែកម្រិតពន្លឺ
• microcontroller ATmega128RFA1 (អង្គចងចាំពន្លឺ 128 kB, ROM 4 kB, RAM 16 kB, 802.15.4 transceiver)
• ខាងក្រៅ (ទាក់ទងទៅនឹង microcontroller មិនមែនឧបករណ៍ទាំងមូលទេ) អង្គចងចាំពន្លឺ 1 megabit (128 គីឡូបៃ) ជាមួយនឹងចំណុចប្រទាក់ SPI
• បន្ទប់សម្រាប់ធាតុ 4 AAA ។

ពីឈ្មោះរបស់ microcontroller វាច្បាស់ណាស់ថាវាជាកម្មសិទ្ធិរបស់គ្រួសារ AVR ដែលមានន័យថាការធ្វើឱ្យឧបករណ៍ Arduino-compatible គឺជាកិច្ចការច្រើនជាង ...

ពីព័ត៌មាននៅលើ hackday អ្នកនិពន្ធបានរកឃើញថាវាជាអ្វី បានធ្វើរួចហើយ (តំណភ្ជាប់ដូចគ្នាប្រាប់អ្នកពីអ្វីដែលត្រូវភ្ជាប់ទៅកន្លែងណា) មានឱកាសដំណើរការហ្គេមសម្រាប់ Arduboy៖

ប៉ុន្តែ​អ្នក​និពន្ធ​ចាប់​អារម្មណ៍​ជាង​ចំពោះ​ឱកាស​មិន​បាន​លេង​លើ​ឧបករណ៍​នោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​ត្រូវ​សិក្សា៖

• អង្គចងចាំពន្លឺជាមួយចំណុចប្រទាក់ SPI សៀរៀល
• កម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធសម្រាប់ AVR
• ស្តង់ដារ ៨៨៥៦

អ្នកនិពន្ធបានចាប់ផ្តើមដោយការសរសេរ បណ្ណាល័យ (GPL v3) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកចាប់ផ្តើមការបង្ហាញ បញ្ចេញអត្ថបទ និងចតុកោណកែង និងចូលប្រើអង្គចងចាំពន្លឺ SPI ។ បន្ទាប់មកគាត់ចាប់ផ្តើមបង្កើតគំនិតសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ជាក់ស្តែង៖ ស្ថានីយហោប៉ៅដែលត្រូវគ្នាជាមួយ VT-100 ហ្គេមអ្នកលេងច្រើន។ ដោយបានសាងសង់ឧបករណ៍ចំនួនបីឡើងវិញ គាត់បានសម្រេចចិត្ត "បង្រៀន" ពួកគេឱ្យទទួលបានគំនូរព្រាង "នៅលើអាកាស" ។ អ្វីដែលមិនត្រឹមតែគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានភាពងាយស្រួលផងដែរ៖ ស្រោមឧបករណ៍ពិបាកបើករាល់ពេល ហើយនៅក្រោមគម្របប្រអប់ថ្ម មានតែរន្ធដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកភ្ជាប់អ្នកសរសេរកម្មវិធី JTAG ទៅនឹងក្តារ។

នេះគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្ទុកឡើងកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ Arduino ប៉ុន្តែមិនមែនជាគំនូរព្រាងទេ - ច្រកសៀរៀលមិនត្រូវបានភ្ជាប់នៅទីនោះទេ ដូច្នេះអ្នកនៅតែមិនអាចធ្វើបានដោយមិនចាំបាច់បើកករណី។ ដូចគ្នានេះផងដែរ បន្ទាត់ TX0 និង RX0 នៃច្រកសៀរៀលទីមួយត្រូវបានផ្សំជាមួយនឹងបន្ទាត់បោះឆ្នោតនៃម៉ាទ្រីសក្តារចុច ពោលគឺអ្នកដែលស្ទង់មតិគ្រាប់ចុចមុខងារនៅជ្រុងនៃអេក្រង់។ ប៉ុន្តែអ្វីដែលអ្នកអាចធ្វើបាន - អ្នកនិពន្ធបានបង្កើតនេះ:

គាត់បាននាំយកខ្សែ JTAG នៅទីនោះ ហើយឥឡូវនេះមិនចាំបាច់បើកប្រអប់ថ្មទេ។ ដូច្នេះហើយ ដើម្បីឱ្យគំនូរព្រាងអាចបង្ហោះបាន ខ្ញុំបានភ្ជាប់ច្រកសៀរៀលទាំងពីរទៅឧបករណ៍ភ្ជាប់ដូចគ្នា ហើយក៏បានបន្ថែមកុងតាក់ផងដែរ ពីព្រោះជាមួយនឹងថ្មដែលបានដំឡើងរួច វាមិនអាចបិទឧបករណ៍តាមវិធីផ្សេងបានទេ។

វា​ត្រូវ​ចំណាយ​ពេល​មួយ​រយៈ​ដើម្បី​ធ្វើ​ការ​ជាមួយ​ដែក​ដែក កាំបិត​ឧបករណ៍ និង​កាំភ្លើង​កាវ។ ជាទូទៅ ការបង្ហោះគំនូរព្រាង "ពីលើអាកាស" គឺងាយស្រួលជាង យើងត្រូវបង្កើតអ្វីមួយជាបន្ទាន់សម្រាប់រឿងនេះ។

Arduino IDE ប្រើកម្មវិធីដើម្បីបង្ហោះរូបភាព avrdude. វាធ្វើអន្តរកម្មជាមួយ microcontroller ដោយប្រើពិធីការ STK500ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផ្ទេរឯកសារក្នុងទិសដៅទាំងពីរ។ វា​មិន​ត្រូវ​គ្នា​ជាមួយ​បណ្តាញ​ដែល​អាច​ពន្យារ​ពេល​អថេរ ការ​បង្ខូច​ទ្រង់ទ្រាយ និង​ការបាត់បង់​ទិន្នន័យ។ ប្រសិនបើមានអ្វីមួយរលុងឬច្រេះនៅក្នុងឆានែលសៀរៀល អ្នកអាចឆ្កួតរកមើលមូលហេតុ។ នៅពេលដែលអ្នកនិពន្ធបានរងទុក្ខអស់រយៈពេលកន្លះថ្ងៃរហូតដល់គាត់ដឹងថាបញ្ហាគឺជាខ្សែមិនល្អក៏ដូចជាឧបករណ៍បំប្លែងចំណុចប្រទាក់ CP2102 គួរឱ្យខ្លាច។ សូម្បីតែ microcontroller ដែលមានឧបករណ៍បំប្លែងចំណុចប្រទាក់ដែលភ្ជាប់មកជាមួយ ឧទាហរណ៍ ATmega32u4 ពេលខ្លះអាចធ្វើសកម្មភាពដូចនេះបាន។ អ្នកប្រើប្រាស់ Arduino គ្រប់រូបបានកត់សម្គាល់ឃើញថា កំហុសនៅពេលបង្ហោះរូបភាពមិនកម្រមាននោះទេ។ ពេលខ្លះការថតដំណើរការបានល្អ ប៉ុន្តែក្នុងអំឡុងពេលធ្វើតេស្តអានកំហុសត្រូវបានរកឃើញ។ នេះមិនមានន័យថាមានកំហុសកំឡុងពេលសរសេរទេ មានការបរាជ័យកំឡុងពេលអាន។ ឥឡូវនេះស្រមៃថានៅពេលធ្វើការ "នៅលើអាកាស" រឿងដដែលនឹងកើតឡើងប៉ុន្តែជាញឹកញាប់ជាងនេះ។

បន្ទាប់​ពី​បាន​ព្យាយាម​វិធី​ផ្សេង​ៗ​ដើម្បី​ជម្នះ​បញ្ហា​នេះ អ្នក​និពន្ធ​បាន​លើក​ឡើង​ដូច​ខាង​ក្រោម។ ឧបករណ៍នេះមានអង្គចងចាំពន្លឺ 128 KB ជាមួយនឹងចំណុចប្រទាក់ SPI - យើងទទួលបានទិន្នន័យនៅលើខ្សែ (ចងចាំថាអ្នកនិពន្ធមានឧបករណ៍មួយរួចហើយដែលមានឧបករណ៍ភ្ជាប់នៅចំហៀង) ប្រើអង្គចងចាំនេះជាសតិបណ្ដោះអាសន្ន ហើយបញ្ជូនទិន្នន័យតាមវិទ្យុ ឆានែលទៅឧបករណ៍ផ្សេងទៀត។ សួស្តីពី Cybiko ។

បន្ទាប់ពីសរសេរកូដដើម្បីធ្វើការជាមួយប៉ុស្តិ៍វិទ្យុ ក៏ដូចជាពុម្ពអក្សរ កម្មវិធីផ្ទុកបានវែងជាង 4 គីឡូបៃ។ ដូច្នេះតម្លៃ HFUSE ត្រូវតែផ្លាស់ប្តូរពី 0xDA ទៅ 0xD8 ។ ឥឡូវនេះកម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធអាចមានប្រវែងរហូតដល់ 8 គីឡូបៃ ហើយអាសយដ្ឋានចាប់ផ្តើមឥឡូវនេះគឺ 0x1E000។ នេះត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុង Makefile ប៉ុន្តែក៏គួរត្រូវបានយកមកពិចារណាផងដែរនៅពេលបំពេញ កម្មវិធីចាប់ផ្ដើមប្រព័ន្ធ តាមរយៈ avrdude ។

ឧបករណ៍បញ្ជូន 802.15.4 នៅក្នុង ATmega128RFA1 ត្រូវបានរចនាឡើងដំបូងដើម្បីដំណើរការដោយប្រើពិធីការ ហ្ស៊ីប៊ីដែល​មាន​ភាព​ស្មុគស្មាញ ដូច្នេះ​អ្នក​និពន្ធ​បាន​សម្រេច​ចិត្ត​បញ្ជូន​កញ្ចប់​ព័ត៌មាន​ជំនួស​វិញ។ វាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងផ្នែករឹងនៅក្នុង ATmega128RFA1 ដូច្នេះលេខកូដតិចតួចត្រូវបានទាមទារ។ ដូចគ្នានេះផងដែរ សម្រាប់ភាពសាមញ្ញ អ្នកនិពន្ធបានសម្រេចចិត្តប្រើឆានែលថេរ ដែលមិនអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកជ្រើសរើសវាសូម្បីតែដោយដៃ។ ស្តង់ដារ 802.15.4 គាំទ្រ 16 ប៉ុស្តិ៍ដែលមានលេខពី 11 ដល់ 26 ។ ពួកគេមានច្រើនណាស់ បណ្តាញ WiFi មួយចំនួនក៏ត្រួតលើគ្នាផងដែរ (ពណ៌ក្រហមគឺជាប៉ុស្តិ៍ ZigBee ពណ៌ខៀវ បៃតង និងលឿងគឺ WiFi) ។

វាបានប្រែក្លាយថា ប៉ុស្តិ៍លេខ 15 និង 26 ងាយនឹងមានការជ្រៀតជ្រែកពីប្រព័ន្ធ WiFi តិចតួចបំផុត។ អ្នកនិពន្ធបានជ្រើសរើសប៉ុស្តិ៍ទីពីរ។ ការបដិសេធ៖ អ្នកបកប្រែមិនដឹងថាតើវាត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើឱ្យ ZigBee ងាយស្រួលតាមវិធីនេះទេ។ ប្រហែល​ជា​យើង​គួរ​ធ្វើ​កម្មវិធី​បន្តិច​ទៀត ហើយ​អនុវត្ត​វា​ទាំង​ស្រុង?

នៅលើឧបករណ៍ទីមួយ វាចាំបាច់ក្នុងការអនុវត្តម៉ាស៊ីនរដ្ឋកំណត់ដែលបញ្ជូនទិន្នន័យតាមរយៈពិធីការ STK500 ។ សម្រាប់ផ្នែកភាគច្រើន សារដែលបានបញ្ជូន និងទទួលគឺមានលក្ខណៈគ្រប់គ្រាន់ដោយខ្លួនឯង ប៉ុន្តែមួយចំនួនត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយនឹងសារដែលបានឆ្លងកាត់ប៉ុស្តិ៍មុននេះ។ ការពិពណ៌នានៃការសន្ទនាត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ នៅទីនេះ.

សមាសធាតុសំខាន់មួយនៃកិច្ចសន្ទនានេះគឺការបញ្ជូនកញ្ចប់ព័ត៌មានដែលមានបំណងសរសេរទៅកាន់អង្គចងចាំពន្លឺរបស់ឧបករណ៍គោលដៅ។ សម្រាប់ microcontrollers សាមញ្ញនៃគ្រួសារ AVR ទំហំទំព័រគឺ 128 bytes ប៉ុន្តែសម្រាប់ ATmega128RFA1 វាគឺ 256។ ហើយសម្រាប់ flash memory ដែលភ្ជាប់តាមរយៈ SPI protocol គឺដូចគ្នា។ កម្មវិធីនៅក្នុងឧបករណ៍ទី 500 នៅពេលផ្ទុកឡើងគំនូសព្រាងមិនផ្ទេរវាទៅឧបករណ៍ទីពីរភ្លាមៗទេ ប៉ុន្តែសរសេរវាទៅក្នុងអង្គចងចាំនេះ។ នៅពេលដែល Arduino IDE ពិនិត្យភាពត្រឹមត្រូវនៃធាតុ វាត្រូវបានផ្ញើអ្វីដែលត្រូវបានសរសេរនៅទីនោះ។ ឥឡូវនេះយើងត្រូវបញ្ជូនទិន្នន័យដែលទទួលបានតាមរយៈប៉ុស្តិ៍វិទ្យុទៅឧបករណ៍ទីពីរ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ការប្តូរពីការទទួលទៅការបញ្ជូន និងត្រឡប់មកវិញកើតឡើងជាញឹកញាប់។ ពិធីការ STK128 មានភាពព្រងើយកន្តើយចំពោះការពន្យារពេល ប៉ុន្តែមិនអត់ធ្មត់ចំពោះការបាត់បង់ទិន្នន័យ (ចម្លែក ប៉ុន្តែវាត្រូវបានគេនិយាយខាងលើថាការពន្យារពេលក៏ប៉ះពាល់ដល់ការផ្ទេរទិន្នន័យផងដែរ)។ ហើយការខាតបង់ក្នុងអំឡុងពេលបញ្ជូនឥតខ្សែគឺជៀសមិនរួច។ ATmega1RFAXNUMX មានការអនុវត្តផ្នែករឹងដែលភ្ជាប់មកជាមួយនូវសំណើម្តងហើយម្តងទៀតនៅពេលដែលមានការសង្ស័យអំពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការផ្ទេរ ប៉ុន្តែអ្នកនិពន្ធបានសម្រេចចិត្តអនុវត្តដូចគ្នានៅក្នុងកម្មវិធីខ្លួនឯង។ គាត់បានបង្កើតពិធីការមួយដែលទិន្នន័យជាច្រើនហូរតាមមធ្យោបាយមួយជាងវិធីផ្សេងទៀត។

វាមិនល្អឥតខ្ចោះទេប៉ុន្តែវាដំណើរការ។ ទំព័រ 256 បៃត្រូវបានបែងចែកជា 125 ផ្នែកដែលនីមួយៗត្រូវបានបញ្ជូនតាមអាកាសជាកញ្ចប់ព័ត៌មាន។ កញ្ចប់ព័ត៌មានអាចផ្ទុកទិន្នន័យរហូតដល់ 64 បៃ បូកមួយបៃសម្រាប់ប្រវែង និងពីរបៃសម្រាប់ CRC ។ ដូច្នេះបំណែក 0 បៃវែង រួមជាមួយនឹងលេខទំព័រ និងផ្នែក (ពី 3 ដល់ XNUMX) ត្រូវបានដាក់នៅទីនោះ។ ឧបករណ៍ទទួលមានអថេរដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាតាមដានចំនួនផ្នែកត្រូវបានទទួល ហើយនៅពេលដែលទាំងបួនមកដល់ ឧបករណ៍ផ្ញើទទួលបានការបញ្ជាក់ថាទំព័រទាំងមូលត្រូវបានទទួល។ គ្មានការបញ្ជាក់ (CRC មិនត្រូវគ្នា) - ផ្ញើទំព័រទាំងមូលឡើងវិញ។ ល្បឿនគឺធំជាងពេលបញ្ជូនតាមខ្សែ។ សូមមើល៖

ប៉ុន្តែជាទូទៅ វានឹងចាំបាច់ក្នុងការផ្តល់នូវមធ្យោបាយងាយស្រួលមួយដើម្បីភ្ជាប់ខ្សែទៅកាន់ឧបករណ៍សម្រាប់ផ្ទុករូបភាព និងតាមរយៈវា។ ឧទាហរណ៍ ដាក់នៅខាងក្នុងឧបករណ៍បំលែងចំណុចប្រទាក់បែបនេះនៅលើ CP2102 ដូចនៅក្នុងរូបថត ហើយកាវបិទវាទៅនឹងក្តារដើម្បីឱ្យវាអាចទប់ទល់នឹងកម្លាំងនៅពេលភ្ជាប់ និងផ្តាច់ខ្សែ Micro USB ។

វាក៏មានស្ថេរភាព 3,3 វ៉ុលផងដែរ (និងរបៀបប្រើវានៅក្នុងឧបករណ៍ដែលមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល 6 វ៉ុល - ប្រសិនបើមានតែវាមានស្ថេរភាពដូចគ្នាហើយអ្នកអាចបន្ថែម diodes ពីរដើម្បីជ្រើសរើសដោយស្វ័យប្រវត្តិថាតើពួកវាមួយណានឹងផ្តល់ថាមពលដល់ឧបករណ៍) . អំពូល LED ទាំងបីត្រូវតែមិនរលាយពីបន្ទះបំប្លែងចំណុចប្រទាក់ បើមិនដូច្នេះទេ ពួកវានឹងផ្ទុកថ្មបន្ថែមនៅពេលដំណើរការលើពួកវា ហើយក៏រំខានដល់ការស្ទង់មតិក្តារចុច និងធ្វើការជាមួយអង្គចងចាំពន្លឺជាមួយចំណុចប្រទាក់ SPI ផងដែរ។

ការ​តាម​រក​គោលដៅ​បាន​ក្លាយ​ជា​ការ​ចាប់​អារម្មណ៍​ជាង​ការ​សម្រេច​បាន​វា (ហើយ​មិន​ត្រូវ​ការ​រឿង​កំប្លែង​អំពី​ឡានក្រុង​នោះ​ទេ)។ អ្នកនិពន្ធបានរៀនច្រើនអំពី AVR bootloaders, SPI flash memory, STK500 protocol និង 802.15.4 standard។

កូដផ្សេងទៀតទាំងអស់បន្ថែមលើបណ្ណាល័យដែលបានពិពណ៌នាខាងលើគឺ − នៅទីនេះហើយវាក៏ស្ថិតនៅក្រោម GPL v3. Twitter របស់អ្នកនិពន្ធ - នៅទីនេះ.

ប្រភព: www.habr.com