分类：设计开发

无线嵌入平台编程模式

文章作者 tzhong
发布日期 2021年5月23日

无线嵌入平台(wbed)是TinyWSN无线模块的一种使用方式，用户程序（usr）和系统程序(sys)运行在同一处理器上，用户程序可以独立开发，动态下载，类似unix系统中多进程（multi-process）的模式，下面是wbed sdk的源码链接：
https://gitee.com/tinywsn/fw-stm32l1-wbed-usr
支持GCC和IAR两种开发环境，使用这种模式可以带来很多好处

共有同一硬件平台，系统更加精简，成本可以更低
用户程序和系统程序之间消息通信模式，更加简单和可靠
可以同步高效地工作，包括接收，发送，睡眠，唤醒等等节拍，系统功耗可以更低
wbed sdk可以提供底层驱动以及各类常见传感器驱动

编程需注意的事项：

可使用的内存空间通过参数ctx传入，避免使用全局变量
使用可重入的库函数，对于STM32而言,使用LL_DRV，对于glibc，使用其中可重入版本 xxxx_r
使用异步消息模式，避免毫秒以上的轮询等待操作

具体实现可以参考下面的例程

接口消息定义和说明
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-intf/

例1-简单的上下行数据的收发
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex1/

例2-单总线DHT1X温湿度传感器
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex2/

例3-模拟输出的光敏电阻传感器
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex3/

例4-I2C总线AM2320温湿度传感器
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex4/

例5-单总线DS18B20温度传感器
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex5/

例6-I2C总线BH1750光照传感器
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex6/

例7-I2C总线SHT2X温湿度传感器
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/node/node-wbed/node-wbed-ex7/

更多传感器支持增加中…

设计开发

TinyGW软件的接口定义

文章作者 tzhong
发布日期 2021年5月23日

TinyGW是网关软件的一个简易实现，主要完成TinyWSN和MQTT之间双向数据转换，节点数据采集的传感器数据，通过网关TinyGW发送到MQTT服务器，各种MQTT的客户端（PC端，Android端，等等）接受传感器数据，同时还可以发起下行的控制。为了便于客户端展示和输入，确定数据的格式为文本，同时由于TinyWSN空中数据帧有效负载比较小（41字节），命令和数据格式尽可能短。下图是TinyGW在MQTT注册的接口, xxxx是在TinyGW在cfg.jsn中配置的标识。

类型	topic	说明
public	tinygw_xxxx/node_tx	节点发布数据
subscribe	tinygw_xxxx/node_rx	节点接受数据
public	tinygw_xxxx/gate_tx	网关发布数据
subscribe	tinygw_xxxx/gate_rx	网关接受数据

node_tx格式

测量告警：addr/type, data [,data]
type -> val | ala
data -> id, digits [scale unit]
id -> t | rh | irf | irb | vib | snd | smk | heat | rain | ang | lgt
scale -> f | p | n | u | m | k | M
unit-> C | % | V | A

命令响应：addr/rsp, obj, val
obj -> led | wdt

node_rx格式

设置查询：addr/cmd, obj [,val] [/flag]
cmd -> set | qry
obj -> led | wdt
flag -> b | f

gate_tx格式

设置查询：cmd, obj [,val]
cmd -> dsc
obj -> wsn

gate_tx格式

命令响应：rsp, obj ,val
obj -> wsn
val -> init

通知消息：urc ,obj ,val
obj -> wsn
val -> done

网关软件TinyGW的功能具体描述：
http://www.tinywsn.net/wordpress/index.php/docs/manual/gateway/gateway-tinygw/

设计开发

一种CRC代码生成工具

文章作者 tzhong
发布日期 2021年5月3日

在数据通讯领域，为了保证数据的正确，就不得不采用检错的手段，CRC是最常见的一种，它的有长度8位，16位，32位的各种生成多项式，输入和输出还可能翻转，可以直接bit操作或表驱动进行编解码，手工编写编解码程序不但繁琐，而且容易出错。
pycrc是一种基于python的CRC嵌入C代码生成器，它下载链接
https://pycrc.org/, 它可以直接输出符合C89, ANSI, C99的C代码，它是一个命令行工具，下面是它的一些常见选项

选项	说明
`--width=``NUM`	use `NUM` bits in the `Polynomial`
`--poly=``HEX`	use `HEX` as `Polynomial`
–`-reflect-in=``BOOL`	reflect the octets in the input message
—`xor-in=``HEX`	use `HEX` as initial value
`--reflect-out=``BOOL`	reflect the resulting checksum before applying the XorOut
`--xor-out=``HEX`	xor the final CRC value with `HEX`
`--algorithm=``ALGO`	choose an algorithm from {`bit-by-bit`, `bbb`, `bit-by-bit-fast`, `bbf`, `table-driven`, `tbl`, `all`}

生成接口

typedef uint16_t crc_t;

crc_t crc_init( void);

crc_t crc_update( crc_t crc,
const unsigned char *data,
size_t data_len);

crc_t crc_finalize( crc_t crc);

使用示例

#include “pycrc_generated_crc.h”
#include <stdio.h>

int main(void)
{

static const unsigned char str1[] = "1234";
static const unsigned char str2[] = "56789";
crc_t crc;

crc = crc_init();
crc = crc_update(crc, str1, sizeof(str1) - 1);
crc = crc_update(crc, str2, sizeof(str2) - 1);
/* more calls to crc_update... */
crc = crc_finalize(crc);

printf("0x%lx\n", (long)crc);
return 0;

}

在线CRC计算器

https://crccalc.com/

设计开发

iMX6UL的Boot模式

文章作者 tzhong
发布日期 2021年5月2日

拨码开关

配置说明

拨码示例

NAND flash

In case the NAND memory is the boot devices, this implies that the boot partition must be organized in order fulfill the bootrom requirements. Specifically, it contains:

A 1MB area (named Flash Control Block, FCB) which, in turn, includes
- A data structure called NAND Control Block (NCB)
- Three addresses which indicate where are located
  - The Discovered Bad Block Table (DBBT) which is the data structure used to manage the bad blocks of the NAND flash
  - The first copy of the firmware to load
  - The second (redundant) copy of the firmware to load
The DBBT
The first copy of the firmware
The second copy of the firmware.

u-boot对于Kernel和DTB区域中的坏块进行管理，rootfs中的坏块由UBIFS文件系统进行处理。

设计开发

一种交互式BOM工具

文章作者 tzhong
发布日期 2021年5月1日

在开发过程中，手工焊接/贴片是一件繁琐的工作，KiCAD的一个插件interactivehtmlbom，可以提供帮助，它可以生成交互式的BOM表，物料可以按标号或按值进行归类，在浏览物料过程可以直接定位在PCB板中的位置，它的代码链接
https://github.com/openscopeproject/InteractiveHtmlBom/

而且它还支持EasyEDA, Eagle and Fusion360。并且KiCAD还可以直接导入Eagle的工程，然后进行生成BOM。

设计开发

几种常见的开关电路

文章作者 tzhong
发布日期 2021年4月9日

三极管和MOS管常常在电路中充当开关作用，根据管子的位置有两种配置：高管（2，4）和低管（1，3），如下图所示

高管的控制电路如下所示

低管的控制电路如下所示

如果控制电压和电源电压不兼容，可以前面加一级三极管驱动，如下图所示

三极管和MOS管做开关用时候的区别：
1、三极管用电流控制，MOS管属于电压控制。
2、成本问题：三极管便宜，MOS管贵。
3、功耗问题：三极管损耗大。
4、驱动能力：MOS管常用来电源和大电流地方开关电路。

实际上就是三极管比较便宜，用起来方便，常用在数字电路开关控制。MOS管用于高频高速电路，大电流场合，以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。一般来说低成本场合，普通应用的先考虑用三极管，不行的话考虑MOS管。

设计开发

另外一种电路仿真软件

文章作者 tzhong
发布日期 2021年4月8日

目前常用的电路仿真软件有Multisim、LTspice IV、Ti-Tina，其中后两种可以免费下载使用，它们各有自己特点，现在另外一种商用电路仿真软件Micro-Cap 12也提供免费下载使用。
http://www.spectrum-soft.com/download/download.shtm
它不但包含了丰富的器件库，提供常规的瞬态分析，直流分析和交流分析等等，它还有一些自己的新特性。

参数扫描

设置选定参数扫描步进，可以把它对系统的影响直接显示结果中，方便用户评估参数对系统的影响。

滤波器设计

它包含了有源和无源滤波器的辅助设计，只有给的滤波器的种类，增益，带宽，截止频率以及纹波要求等等，它直接输出原理图和器件参数。

有源滤波

无源滤波

News:

Effective 7/4/2019, Spectrum Software is closed. Micro-Cap is now free.

Technical support will be available for at least 90 days via email at Support.

You can download the latest versions of Micro-Cap here: Download
You can choose either the executable program or the entire installation CD for MC10, MC11, and MC12. If you have an earlier version, download and use MC12. These new versions do not require the security key, so they make Micro-Cap free to the entire engineering community.

Thank you for the honor and privilege of serving you for the last 39 years.

Spectrum Software