ज्यूपिटर नोटबुक डेटा वैज्ञानिकों, विश्लेषकों, इंजीनियरों, गणितज्ञों, छात्रों और यहां तक ​​कि हमारे लिए एक पसंदीदा उपकरण-पर्यावरण है - प्रायोगिक भौतिकी में सबसे साधारण वैज्ञानिक।

यह उपकरण व्याख्या की गई भाषाओं और डेटा के सुविधाजनक चित्रमय प्रतिनिधित्व के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक लंबे समय के लिए, हमने सिर्फ पायथन और गणित पुस्तकालयों (खस्ता, SciPy, matplot, आदि) का उपयोग करके इसे गिना। लेकिन यह पता चला है कि यह वातावरण इतना सरल नहीं है और इसकी क्षमता अधिक है। बहुत अप्रत्याशित रूप से, लेकिन जुपाइटर ने माइक्रोकंट्रोलरों पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में हेरफेर करना आसान बना दिया है, यह केवल एमके के लिए एक तरह के आरईपीएल पर्यावरण के रूप में काम कर सकता है जो कमजोर माइक्रोपाइथन के बिना और चिप की परिधि के लिए प्रभावशाली समर्थन है, जो सभी बॉक्स से लगभग बाहर है।

एक छोटा सा परिचय।

एक दिन, एक मापने वाला उपकरण एक बिरादरी अनुसंधान संस्थान से हमारे पास आया, हालांकि डिवाइस को जोर से कहा जाता है, बल्कि एक आदिम सेंसर, जिससे डेटा को अभी भी संसाधित करने की आवश्यकता होती है। एल्गोरिथ्म सरल है, आपको केवल सिग्नल फ्रंट के उदय समय को मापने की आवश्यकता है। कुछ इस तरह:

, , , .

, , .

. - USB Ethernet , , . Python.

: sample rate — 10,000 times a second , 8,000 times a second. 40,000 -50,000 times a second.

, . ( ) , . , , , x , computer vision rocket science. .

, , . , , . .

, . . Jupyter Notebook. Jupyter REPL , MicroPython. MicroPython , COM-.

https://www.youtube.com/watch?v=5LbgyDmRu9s

Jupyter . Jupyter Notebook , . STM32 STM8, — STMicroelectronics. Standard Peripheral Library

: STM8 - .

uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx);

. Jupyter:

ADC_GetConversionValue /++ -, Jupyter?! xeus-cling, Jupyter ++. , Windows . , Microsoft, c Ubuntu. MacOS, MacBook ...

xeus-cling /++ , - Jupyter NoteBook REMCU. , API, Standard Peripheral Library .. (header) Standard Peripheral Library, STM8LDiscovery :

#include "stm8l15x.h"

, , . .

, Jupyter , . , , :

/* Init GPIO Port C PC7 output push-pull up to 10MHz blue LED4*/
    GPIOC->DDR |= 0x80;     
    GPIOC->CR1 |= 0x80; 
    GPIOC->CR2 |= 0x80;

WavesGenerator

Jupyter . Standard Peripheral Library .

. :

• ( ) Ubuntu MacOS Anaconda, Jupyter Notebook xeus-cling xplots( )
• STM8LDiscovery — , . , c STM32.
• REMCU STM8LDiscovery, . .

• OpenOCD , REMCU. , OpenOCD, Ubuntu apt install STM8LDiscovery.
• ST-Link stick — STM8LDiscovery, . STM8LDiscovery , OpenOCD.
  UPD. ST-Link

ST-Link STM8LDiscovery .

OpenOCD :

./openocd -f interface/stlink-v2.cfg -f target/stm8l.cfg

Jupyter STM8LDiscovery. Standard Peripheral Library Arduino. , - , . - , .

GPIO_Toggle — . c REMCU , GitHub REMCU. notebook:

.L libremcu.so

.I remcu_include

#include "remcu.h"
#include "stm8l15x.h"

remcu_connect2OpenOCD(debug_server_ip, default_openocd_port, timeout_sec)

remcu_resetRemoteUnit(__HALT)

GPIO_Init(GPIOE, GPIO_Pin_7, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast)

GPIO_Init(GPIOC, GPIO_Pin_7, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast)

GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_7);
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);

notebook Jupyter.

6 c REMCU. Standard Peripheral Library . STM8L-Discovery, -:

void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint8_t GPIO_Pin, GPIO_Mode_TypeDef GPIO_Mode);
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint8_t GPIO_Pin);

SDK, . STM8L15X_EVAL. :

GPIO_Init(GPIOE, GPIO_Pin_7, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
GPIO_Init(GPIOC, GPIO_Pin_7, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);

, REMCU notebook .

OpenOCD .

notebook, - GPIO_Init :

- GPIO_ResetBits,

Arduino. :

      /* Enable ADC1 clock */
      CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_ADC1, ENABLE);

      /* Initialize and configure ADC1 */
      ADC_Init(ADC1, ADC_ConversionMode_Continuous, ADC_Resolution_12Bit, ADC_Prescaler_2);

      /* ADC channel used for IDD measurement */
      ADC_SamplingTimeConfig(ADC1, ADC_Group_SlowChannels, ADC_SamplingTime_384Cycles);

      /* Enable ADC1 */
      ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

      /* Start ADC1 Conversion using Software trigger*/
      ADC_SoftwareStartConv(ADC1);

      /* Get conversion value */
      ADCData = ADC_GetConversionValue(ADC1);

- STM8 40,000 sample rate . , STM8L DMA — , ( ) . Jupyter Notebook — . .

, , . , , .

DMA ADC_DMA, notebook

Xplots . PC7 STM8LDiscovery.

( ):

. , - , little-endian big-endian. , little-endian, STM8LDiscovery, big-endian! , . , .

#include <netinet/in.h>

for(int i = 0; i < 0xFF; i++){
    uint16_t temp = adc_data[i];
    temp = htons(temp);
    adc_data[i] = temp;
}
line.y = adc_data; //plot graph
fig

, .

- . - STM8LDiscovery . , , . , .

, , .

. :

// 
int osc_data[ADC_BUFFER_SIZE] = {0};

//     DMA
size_t shift =  DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel0);
//  
for(int i = 0; i < ADC_BUFFER_SIZE; i++){ osc_data[i] = adc_data[i];}
// ,              
shift =  ADC_BUFFER_SIZE - shift;
//
for(size_t i = 0; i < ADC_BUFFER_SIZE; i++){
        int shift_pos = (i + shift) % ADC_BUFFER_SIZE;
        adc_data[i] = osc_data[shift_pos];
    }
line.y = adc_data; //plot graph
fig

. 8. — !

DMA STM8LDiscovery. 255 . , . 10.000 . , STM8LDiscovery — STM32F4Discovery. STM32F4 DMA 64 , . , sample rate , 255 .

, TIM1. - :

void TIM1_TimeBaseInit(uint16_t TIM1_Prescaler,
                       TIM1_CounterMode_TypeDef TIM1_CounterMode,
                       uint16_t TIM1_Period,
                       uint8_t TIM1_RepetitionCounter);

, . -, . . TIM1_Period, . TIM1_Period , .

, , :

SamplingTime = ADC_SamplingTime_4Cycles;
TIM1_Prescaler = 0x0; 
TIM1_Period = 0x2;
TIM1_RepetitionCounter = 0;

, , 600-660 . .

, , notebook, ( DAC) STM8LDiscovery. , , DMA PF0 , , , , PC7( ) PF0( ) . notebook, :

 const uint16_t MEM_ADDRESS = ADC_BUFFER_SIZE*sizeof(adc_data.front()) + 1;
 const uint8_t MEM_SIZE = 130;
 uint8_t SINUS_TABLE[130] = {110,115,121,126,131,137,142,147,
152,157,161,166,171,175,179,183,187,191,195,198,201,204,207,209,
211,213,215,216,218,219,219,220,220,220,220,219,218,217,216,214,
212,210,208,205,202,199,196,193,189,185,181,177,173,168,164,159,
154,149,144,139,134,129,123,118,113,107,102,97,91,86,81,76,
71,66,61,56,52,47,43,39,35,31,27,24,21,18,15,12,
10,8,6,4,3,2,1,0,0,0,0,1,1,2,4,5,7,9,11,13,16,19,22,25,29,33,37,41,45,49,54,59,
63,68,73,78,83,89,94,99,105,110, };

  CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_DAC, ENABLE);
  CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM4, ENABLE);

for(int i = 0 ; i < 130*sizeof(SINUS_TABLE[0]); i+=10){
    remcu_store2mem(MEM_ADDRESS + i, (uint8_t*)SINUS_TABLE + i, 10);
}

  /* DMA channel3 Config -----------------------------------------------------*/
#define DAC_CH1RDHRH_ADDRESS      0x5388
#define DAC_CH1RD8_ADDRESS      0x5390
#define DAC_CH1RDHLH_ADDRESS      0x538C

  DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
  DMA_Init(DMA1_Channel3,  MEM_ADDRESS,
           DAC_CH1RD8_ADDRESS,
           MEM_SIZE, DMA_DIR_MemoryToPeripheral, DMA_Mode_Circular,
           DMA_MemoryIncMode_Inc, DMA_Priority_High,
           DMA_MemoryDataSize_Byte
          );

  /* DMA1 Channel 3 enable */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);
  DMA_GlobalCmd(ENABLE);

  /* DAC Channel1 Config: 12bit right ----------------------------------------*/
  /* DAC deinitialize */
  DAC_DeInit();

  /* Fill DAC Init param DAC_Trigger_T4_TRGO and  DAC Channel1 Init */
  DAC_Init(DAC_Channel_1, DAC_Trigger_T4_TRGO, DAC_OutputBuffer_Enable);

  /* Enable DAC Channel1 */
  DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);

  /* Enable DMA for DAC Channel1 */
  DAC_DMACmd(DAC_Channel_1, ENABLE);

  TIM4_DeInit();
  /* Time base configuration */
  TIM4_TimeBaseInit(TIM4_Prescaler_1, 0x1);

  /* TIM4 TRGO selection */
  TIM4_SelectOutputTrigger(TIM4_TRGOSource_Update);

  /* TIM4 enable counter */
  TIM4_Cmd(ENABLE);

. big-endian, 8-bit.

, Standard Peripheral Library . , DAC_Noise&TriangleGenerator , -:

DAC_SetTriangleWaveAmplitude

- Standard Peripheral Library 1.4.0. , 1.4.0 REMCU.

LCD , gif-. , . , 15 . STM8LDiscovery LCD . -:

void LCD_print(std::string str);

.

notebook' Github.

STM8L151 Jupyter Notebok. - , . , big-endian. , , , .

मैं प्राप्त अनुभव को सफल मानता हूं, हम प्रयोगों को स्वचालित करने के लिए STM8LDiscovery और अधिक पेशेवर मॉडल STM32F4Discovery का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। और अब पाइथन के लिए REMCU लाइब्रेरी बाइंडर्स भी सामने आ चुके हैं। इसलिए, आप पहले से ही लिनक्स या मैकओएस के साथ एक वर्चुअल मशीन के बिना कर सकते हैं, और अपने मूल विंडो सिस्टम में स्क्रिप्ट लिख सकते हैं।

सभी दिलचस्प प्रयोग,
मई जयुपर आपके साथ आते हैं!