HackerBox 0049: virheenkorjaus: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tervehdys HackerBox -hakkereille ympäri maailmaa! HackerBox 0049: lle kokeillaan digitaalisten mikrokontrollerijärjestelmien virheenkorjausta, LOLIN32 ESP-32 WiFi Bluetooth -alustan määrittämistä Arduino IDE: ssä, FastLED-animaatiokirjastoa ja 8x8-matriisia osoitettavia RGB-LED-valoja, tutkitaan Serial Monitor -koodin virheenkorjaustekniikoita ja hyödynnetään FTDI 2232HL -moduuli mikrokontrollerijärjestelmien JTAG -virheenkorjaukseen ja DIY -logiikka -analysaattorin valmistelu käytettäväksi erilaisissa laitteiston virheenkorjaus- ja testiskenaarioissa.

Tämä ohjekirja sisältää tietoja HackerBox 0049: n käytön aloittamisesta, jonka voit ostaa täältä niin kauan kuin tavaraa riittää. Jos haluat saada tällaisen HackerBoxin suoraan postilaatikkoosi joka kuukausi, tilaa HackerBoxes.com ja liity vallankumoukseen!

HackerBoxes on kuukausittainen tilauslaatikkopalvelu elektroniikan ja tietotekniikan harrastajille - Hardware Hackers - The Dreamers of Dreams.

Vaihe 1: Sisältöluettelo HackerBox 0049: lle

• Wemos LOLIN32 ESP-32 -moduuli
• FTDI 2232HL USB -moduuli
• CY7C68013A Mini Board
• 8x8 matriisi WS2812B RGB -LED -valoja
• Sateenkaarisetti Mini Grabber Clips
• Sarja naispuolisia Dupont-puseroita
• Ainutlaatuinen HackerBox Thinking Cap
• Menossa incognito -tarra
• Kallo SIMM -tarra

Muutamia muita asioita, joista on apua:

• Juotosrauta, juote ja perusjuottotyökalut
• Tietokone ohjelmistotyökalujen suorittamiseen

Mikä tärkeintä, tarvitset seikkailutunnetta, hakkerihenkeä, kärsivällisyyttä ja uteliaisuutta. Elektroniikan rakentaminen ja kokeileminen, vaikkakin erittäin palkitsevaa, voi olla hankalaa, haastavaa ja jopa turhauttavaa toisinaan. Tavoitteena on edistyminen, ei täydellisyys. Kun jatkat ja nautit seikkailusta, tästä harrastuksesta voi saada paljon tyydytystä. Ota jokainen askel hitaasti, muista yksityiskohdat ja älä pelkää pyytää apua.

HackerBoxesin usein kysytyissä kysymyksissä on runsaasti tietoa nykyisille ja tuleville jäsenille. Lähes kaikkiin saamiimme ei-teknisen tuen sähköpostiviesteihin on jo vastattu siellä, joten arvostamme todella, että käytät muutaman minuutin UKK: n lukemiseen.

Vaihe 2: Wemos LOLIN32 ESP-32 -moduuli

Tee Wemos LOLIN32 ESP-32 Module WiFi Bluetooth -alustan ensimmäiset testit ennen kuin juotat otsikkotapit moduuliin.

Asenna Arduino IDE ja ESP-32-tukipaketti

Valitse Työkalut> taulu -kohdasta "WeMos LOLIN32"

Lataa esimerkkikoodi kohdasta Tiedostot> Esimerkit> Perusteet> Vilkku ja ohjelmoi se WeMos LOLIN32: een

Esimerkkiohjelman pitäisi saada moduulin sininen LED vilkkua. Kokeile viiveparametrien muuttamista niin, että LED vilkkuu eri kuvioilla. Tämä on aina hyvä harjoitus rakentaa luottamusta uuden mikrokontrollerimoduulin ohjelmointiin.

Kun olet tyytyväinen moduulin toimintaan ja sen ohjelmointiin, juota varovasti kaksi riviä otsikkotappeja paikalleen ja testaa latausohjelmat uudelleen.

Vaihe 3: 64 RGB -LEDin matriisi

Asenna FastLED -animaatiokirjasto Arduino IDE: lle.

Liitä LED -matriisi kuvan osoittamalla tavalla.

Huomaa, että LED "Data In" on kytketty ESP32 -nastaan 13 (A14).

Kun kytket päälle useamman kuin kourallisen LED-valoja kerrallaan, etenkin täyteen kirkkauteen, harkitse korkeamman virran 5 V: n syöttöä LOLIN32: n 5 V: n nastan sijasta.

Ohjelmoi LEDmatrix -esitysluonnos, joka vilkuttaa satunnaista elementtiä satunnaisella värillä neljä sekuntia.

Vaihe 4: Yksinkertainen sarjamittarin virheenkorjaus Arduino IDE: lle

Yksi yksinkertaisimmista ja nopeimmista menetelmistä Arduino -luonnoksen virheenkorjaukseen on käyttää sarjamonitoria Serial.print -käskyjen tulosten havaitsemiseen koodin suorittamisen aikana.

Poista LEDmatrix -esittelyluonnoksessa rivi "//#define DEBUG 1" poistamalla kaksi kauttaviivaa.

Tämä ottaa sarjamonitorin virheenkorjauksen käyttöön luonnoksessa. IDE -sarjamonitorin avaaminen 9600 baudiin näyttää virheenkorjauksen. Tarkista koodi nähdäksesi, miten nämä tulokset luodaan.

Tällaisia sarjalähtölausekkeita voidaan käyttää merkitsemiseen, kun suoritus tulee/poistuu tietystä toiminnosta tai koodialueesta. Lausekkeita voidaan myös lisätä (kuten kuvassa) ohjelmassa käytettäviin lähtöarvoihin seuratakseen, miten ne muuttuvat ohjelman eri osissa tai vastauksena erilaisiin tuloihin tai muihin olosuhteisiin.

Vaihe 5: Edistynyt sarjavianetsintä Arduino IDE: lle

SerialDebug -kirjaston avulla voit hyödyntää kehittyneempää virheenkorjausta Arduino IDE: ssä.

Tämä Random Nerds -opetusohjelma osoittaa, kuinka SerialDebug -kirjastoa käytetään projekteissasi.

Vaihe 6: JTAG -virheenkorjaus FT2232HL -moduulilla

FT2232H (tietolomake ja paljon muuta) on 5. sukupolven siltapiiri USB 2.0 Hi-Speed (480Mb/s)-ja UART/FIFO-liitännän välillä. Se voidaan konfiguroida useisiin alan standardin mukaisiin sarja- tai rinnakkaisliitäntöihin. FT2232H: ssa on kaksi moniprotokollaista synkronista sarjamoottoria (MPSSE), jotka mahdollistavat tiedonsiirron käyttämällä JTAG: tä, I2C: tä ja SPI: tä kahdella kanavalla samanaikaisesti.

JTAG (Joint Test Action Group) on alan standardi mallien tarkastamiseen ja piirilevyjen testaamiseen. Vaikka JTAG: n varhaiset sovellukset kohdistuivat levytason testaukseen, JTAG on kehittynyt käytettäväksi ensisijaisena keinona päästä sisään integroitujen piirien alilohkoihin, joten se on olennainen mekanismi sulautettujen järjestelmien virheenkorjaukseen, joilla ei ehkä ole muuta debug-yhteensopivaa viestintäkanavaa. "JTAG-sovitin" käyttää JTAG: tä siirtomekanismina päästäkseen sirun virheenkorjausmoduuleihin kohde-CPU: n sisällä. Näiden moduulien avulla kehittäjät voivat debug -upottaa sulautetun järjestelmän ohjelmiston suoraan koneen käskytasolla tai korkean tason kielen lähdekoodin suhteen.

JTAG ESP32 -virheenkorjaus FT2232: lla ja OpenOCD: llä

ESP32-piirin virheenkorjaus FTDI 2232HL -pohjaisella JTAG-sovittimella

Avaa OpenOCD Open On-Chip Debugger

Tutustu myös tähän Adafruitin viileään oppaaseen, jossa esitetään, kuinka FT232H: n avulla voidaan muodostaa yhteys I2C- ja SPI -antureihin ja katkoksia mistä tahansa pöytäkoneesta, jossa on Windows, Mac OSX tai Linux.

Vaihe 7: DIY Logic Analyzer - CY7C68013A Mini Board

Logiikka -analysaattori on elektroninen laite, joka kaappaa ja näyttää useita signaaleja digitaalisesta järjestelmästä tai digitaalipiiristä. Kirjautumisanalysaattorit voivat olla erittäin hyödyllisiä digitaalisen elektronisen järjestelmän virheenkorjauksessa.

Sigrok-projekti on kannettava, alustanvälinen, avoimen lähdekoodin signaalianalyysiohjelmistopaketti, joka tukee erilaisia laitetyyppejä, mukaan lukien logiikka-analysaattorit, oskilloskoopit jne.

CY7C68013A Mini Board on Cypress FX2LP -arviointitaulu. Levyä voidaan käyttää USB-pohjaisena 16-kanavaisena logiikka-analysaattorina, jonka näytteenottotaajuus on jopa 24 MHz. Saleae Logicin kaltaisen laitteiston perusteella sigrokin avoimen lähdekoodin fx2lafw-laiteohjelmisto voi tukea toimintaa logiikka-analysaattorina.

Ohjattava, demonstroiva Mini Boadin logiikka -analysaattorin muunnos

Jos logiikkasignaalit liitetään kohdejärjestelmästä logiikka -analysaattoriin, on hyödyllistä käyttää hyvin pieniä kytkentäjohtoja. Naaraspuolinen Dupont-pusero, jonka toinen pää on poistettu, voidaan juottaa minikaappaimeen. Näiden joukon valmistelu voi olla hyödyllistä monissa laitteiston virheenkorjausskenaarioissa, jotka vaativat logiikka -analysaattorin.

Vaihe 8: Yksinomainen HackerBox Thinking Cap

Toivomme, että nautit tämän kuukauden HackerBox -seikkailusta elektroniikan ja tietotekniikan parissa. Ota yhteyttä ja jaa menestyksesi alla olevissa kommenteissa tai HackerBoxes Facebook -ryhmässä. Muista myös, että voit lähettää sähköpostia osoitteeseen [email protected] milloin tahansa, jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset apua.

Mitä seuraavaksi? Liity vallankumoukseen. Elää HackLife. Hanki viileä pakkauslaitteisto, joka toimitetaan suoraan postilaatikkoosi joka kuukausi. Selaa HackerBoxes.com -sivustoa ja tilaa kuukausittainen HackerBox -tilauksesi.