?

Log in

No account? Create an account
Новости про микроконтроллерные приложения MIPS из Нижнего Новгорода, Калифорнии, Аризоны и Китая - Юрий Панчул [entries|archive|friends|userinfo]
Money can buy bandwidth. Latency requires bribing God.

[ website | My Website ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Новости про микроконтроллерные приложения MIPS из Нижнего Новгорода, Калифорнии, Аризоны и Китая [Aug. 9th, 2012|12:15 am]
Yuri Panchul
[Tags|, ]

Неожиданно куча новостей, связанных с младшей линейкой ядер MIPS - M4K, M14K и microAptiv. Я писал об этих ядрах пару месяцев назад в связи с китайским чипом для мобильных платежей. Итак:

1. Антон Моисеев, Федор Чихалин, Александр Сергеевич Плехов и другие сотрудники Нижегородского Государственного Технического Университета провели летнюю школу разнообразных технологий, на который они изготавливали разные устройства, использующие в качестве "мозгов" микроконтроллеры PIC32 компании Microchip:


http://1i7.livejournal.com/5983.html

Основная цель была собрать в одном месте студентов и преподавателей с разных технических факультетов в одном месте, привести общую компетенцию в выбранной области к некоему минимальному общему знаменателю и попробовать сделать что-то совеместное, опираясь в первую очередь на практические задачи и упражнения. Радостно видеть, что главная поставленная задача была выполнена и школа состоялась - изначально запланированные 2 недели в начале июля сами собой растянулись на весь месяц, уже захватили август (меня даже стали узнавать вахтерши на проходной, выдающие ключи от аудитории, т.к. судя по всему кроме нас в Университет летом преподаватели и тем более студенты заглядывают не особо часто), пока еще не закончились и судя по всему плавно перетекут в учебный процесс в сентябре уже в каком-то новом виде.

На занятиях собрались студенты и преподаватели факультетов ИРИТ (Институт радиоэлектроники и информационных технологий - группа Прикладная математика и информатика), АМИ (Автомобильный институт), ИПТМ (Институт промышленных технологий машиностроения), ФАЭ (Факультет автоматики и электромеханики) и ФЭМИ (Факультет экономики, менеджмента и инноваций).

Далее - http://1i7.livejournal.com/5983.html


2. Вышло второе издание учебника Digital Design and Computer Architecture by David Harris & Sarah Harris, которое включает в себя новую главу про программирование встроенных систем и использование микроконтроллеров на примере все того же Microchip PIC32 на основе ядра MIPS M4K.

Я рекомендовал Антону Моисееву первое издание Harris & Harris еще год назад, когда мы обсуждали экспериментальный курс "Между программированием и физикой". Тогда я рассматривал Harris & Harris просто как несколько более краткую альтернативу гораздо более известному учебнику для младших курсов Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface by David A. Patterson and John L. Hennessy (не путать с Computer Architecture: A Quantitative Approach). Однако сейчас, особенно после второго издания, можно уверенно сказать, что учебник молодых преподавателей Дэвида и Сары Харрис из южной Калифорнии уверенно превосходит учебник титанов и ветеранов Паттерсона и Хеннесси (первый породил RISC/SPARC, второй - MIPS). Учебник Дэвида и Сары не только легче читать, он содержит введение во все аспекты "Между программированием и физикой" в хорошо структурированной форме, с примерами дизайна подмножества MIPS на Verilog и VHDL, и теперь, во втором издании, с привязкой к практическим аспектам программирования микроконтроллеров включая популярные интерфейсы к периферийным устройствам.

По своей сути, Harris & Harris аккуратно покрывает материал двух-трех учебников. В нем есть Logic Design, ликбез по Timing-у, Hardware Description Languages, Arithmetic Circuits, Architecture (Assembly Programming), Microarchitecture (single-cycle, multicycle, basic pipelining и "галопом по европам" страниц десять про Advanced Microarchitecture), Caches, Virtual memory и теперь Embedded I/O Systems на примере PIC32 и PC I/O Systems. Также Harris & Harris содержит Appendix-ы со всякими полезными вещами, которые хорошо знать для общего развития - от описания презираемой Ужасом Совка рассыпухи 74xx, до ликбеза в программировании на Си и экономике бизнеса.

В главе по PIC32 авторам удалось втиснуть в 30 страниц в том числе описание serial I/O (SPI и UART), таймеров, системы прерываний, интерфейсы с LCD, VGA и моторами. Самое главное, что это идеально вписывается в другой материал учебника - сначала студент сам дизайнит подмножество процессора MIPS и имплементирует его в FPGA, а потом смотрит, как индустриальная и более "навороченная" версия этой же архитектуры MIPS используется в реальных приложениях.

Короче, если вчерашний школьник прочитает в своей жизни только одну эту книгу Harris & Harris, насобачится с платами и позубрит документацию, то он сможет найти работу в Silicon Valley на достаточно высокую зарплату, чтобы сооблазнить девушку, которой он нес портфель, своим новым купленым на последние деньги BMW и поездками на Гавайи (правда школьнику при поступлении на работу прийдется скрыть перед эмплойером свой эдьюкейшнл бэкграунт, но чего не сделаешь для девушки, которой он нес портфель?) [UPD: Так как меня начали отфренживать: то, что я написал в этом абзаце - делать необязательно. Это приключение на любителя]


В старом же учебнике Паттерсона и Хеннесси есть только Architecture (Assembly Programming), Arithmetic Circuits, введение в Microarchitecture и Caches. Правда в защиту Паттерсона и Хеннесси можно сказать, что этот учебник является по сути приквелом к более продвинутому Computer Architecture: A Quantitative Approach. Но эту защиту можно отбить тем, что если скомбинировать Harris & Harris с Microprocessor Architecture: From Simple Pipelines to Chip Multiprocessors by Jean-Loup Baer, то будет еще лучше. Также см. http://alogic.livejournal.com/137569.html



3. Месяц назад наша компания MIPS Technologies продала лицензию на ядро MIPS M14K китайской компании Vango Technologies, является лидером в чипах для электросчетчиков.


http://www.mips.com/news-events/newsroom/newsindex/index.dot?id=69491

SUNNYVALE, Calif. - July 9, 2012 - MIPS Technologies, Inc. (NASDAQ: MIPS), a leading provider of industry-standard processor architectures and cores for home entertainment, networking, mobile and embedded applications, and Vango Technologies Inc., a leading provider of chips for power grid and energy metering in China, announced they are working together to provide solutions for the fast-growing China smart grid market. Vango will leverage MIPS Technologies' popular MIPS32® M14K® processor cores to provide 32-bit microcontroller functionality in smart meter and smart grid SoCs. Through the MIPS Alliance Program (MAP), the companies will also partner to promote reliable next-generation smart grid solutions.

According to a report by Innovation Observatory, utilities worldwide will collectively invest more than US$378 billion in building electricity smart grids by 2030. The report notes that China will be the top-spending market in that period, with annual smart grid capex overtaking the U.S. from around 2016. In a public statement, the report's co-author Catherine Viola noted that "China's plans for wide-scale smart meter deployment will see it install over 360 million smart meters by 2030. We expect China's overall spend on smart grid development to reach US$99 billion by that date - more than a quarter of the global total."


Ядро MIPS M14K - это вариант M4K с эффективным декодером коротких 16-битных инструкций (microMIPS) в дополнение к стандартным 32-битным, за счет чего удается сильно ужимать код - для микроконтроллеров это актуально. Про M14K была в свое время положительная статья в независимом издании The Microprocessor Report (репринт) и вообще это оказался довольно удачный дизайн.

Тема приложений для электросчетчиков всплыла в дискуссии у меня в ЖЖ в которой студент Открытого университета Сколково Илья Калимулин спрашивал моего мнения, чего бы им там такого изобрести.

В комментариях к той дискуссии ЖЖ-юзер neo_der_tall в частности писал:


neo_der_tall: Но все это ФИГНЯ и МЕЛОЧЬ в сравнении со водо-, электро- и тепло- счетчками, которые АВТОМАТОМ отсылают данные куда надо. Сделать это ВООБЩЕ не проблема, проблема - внедрить. Такие девайсы спасут сотни милионов человеко-часво в год, потенциальны рынок - до милиарда штук! а может и больше.


4. Кстати, у Microchip сейчас проходит конференция в Аризоне - http://techtrain.microchip.com/masters

5. У Сергея Вакуленко несколько полезных постов про платы с Microchip PIC32 для разработчиков:

http://ramlamyammambam.livejournal.com/194553.html
http://ramlamyammambam.livejournal.com/194897.html
http://ramlamyammambam.livejournal.com/195170.html



К ним можно дополнить, что недавно вышла новая ардуино-совместимая плата chipKit uC32 c PIC32, у которой больше памяти, чем у предыдущей такой платы chipKit Uno32:

http://digilentinc.com/Products/Detail.cfm?NavPath=2,892,1035&Prod=CHIPKIT-UC32



Какие текущие или планируемые темы в моем журнале вас интересует больше?

Микроконтроллеры, их применения в индустрии, автопроме и образовании
5(23.8%)
High-end ядра MIPS, новые планшеты и и доклад главного архитектора proAptiv на Hot Chips 24 в Стенфорде
5(23.8%)
Хвойные растения Британской Колумбии и северной Калифорнии
3(14.3%)
Морские животные Британской Колумбии и северной Калифорнии
2(9.5%)
Какой-нибудь общественно-политический троллинг
5(23.8%)
Другое (пояснить в комментариях)
0(0.0%)
Из-за бугра плюёте?
1(4.8%)
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: wisest_owl
2012-08-09 07:46 am (UTC)
Юрий, если Вас когда-нибудь занесет на 1/6-ю часть суши, я был бы очень не против обсудить с Вами растения и животных Колумбии и Калифорнии :-)
(Reply) (Thread)
From: realurix
2012-08-09 08:22 am (UTC)
Теперь это уже 1/8 ;-((
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2012-08-09 02:14 pm (UTC)
Я думаю появиться в России в конце октября
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: wisest_owl
2012-08-09 02:44 pm (UTC)
Если будете в МСК и Вы не против, то заранее напрашиваюсь на встречу :-)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2012-08-09 02:46 pm (UTC)
OK, извещу
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: skolk
2012-08-09 10:37 am (UTC)

Сколько лет ядру M4K ?

Давай вспомним? И какое из трех ядер М4К имеется в виду? И что из этого следует (-march)? И как это сказывается на репутации MIPS? и "экосистеме" его? Не было бы репутационно выгодно как-то стимулировать лицензиатов старых ядер переходить на новые?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2012-08-09 02:13 pm (UTC)

Re: Сколько лет ядру M4K ?

*** И какое из трех ядер М4К имеется в виду? ***

Ты не путаешь 4KE и M4K?

*** Не было бы репутационно выгодно как-то стимулировать лицензиатов старых ядер переходить на новые? ***

Microchip уже написал в документации про (не вышедшую пока) опцию M14K:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/61113D.pdf

Но и базовое M4K весьма конкурентоспособно в своей лиге.

Или ты хочешь микроконтроллеры на базе средних ядер с 8-9-стадийным конвейером (24K, 34K, interAptiv)?




Edited at 2012-08-09 02:45 pm (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: skolk
2012-08-09 09:47 pm (UTC)

Re: Сколько лет ядру M4K ?

Прошу прощения! Действительно перепутал с 4K. (у меня их много в виде ADM5120 4Kc)
Будто специально назвали чтоб путать ;(
Вижу, что M4K - сравнительно новое, эпохи MIPS16e. А какой набор команд у brcm63xx?
(В киевском Ашане на Электронмаше TP-8810 v4 по $10, к сожалению USB device only, SPI NOR flash, JTAG не разведен, только 1 RS-232. У них жутко воняет корпус, поэтому народ их повозвращал, и их перепродают так дешево в комплекте, в отличном состоянии. Но через сутки-двое вонь выветривается.)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: homsbie
2012-08-09 11:50 am (UTC)

Позвольте вопрос:

Я слышал, что гораздо дешевле использовать разобранные старые мобильные телефоны для этой цели + сотовые сети для передачи данных.
Прокомментируйте, пожалуйста.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2012-08-09 02:33 pm (UTC)

Re: Позвольте вопрос:


Для какой именно цели? Скажем управлять чем-нибудь в автомобиле? Может не подойти по требованиями к температурам.

Может для каких-то приложений так как вы сказали и дешевле, но в случае значительного тиража вам прийдется платить рабочим за вскрытие старых мобильников. Или сделать сложную автоматическую линию для этой цели.

Имейте в виду, что микроконтроллеры - это чрезвычайно массовые продукты. На каждого жителя развитой страны приходятся десятки микроконтроллеров:

http://en.wikipedia.org/wiki/Microcontroller

A typical home in a developed country is likely to have only four general-purpose microprocessors but around three dozen microcontrollers. A typical mid-range automobile has as many as 30 or more microcontrollers. They can also be found in many electrical devices such as washing machines, microwave ovens, and telephones.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: homsbie
2012-08-09 04:03 pm (UTC)

Many thanks

I am glad you've found the general idea is quite acceptable)

I heard about various teams trying to use, for example, Motorola-based systems (harvested from used mobile phones) for various applications: from drilling to electricity counters. Naturally, these people are based in the developing world, but I thought this could be used elsewhere, as well.

I shall study this field further using the link you've kindly provided.

Спасибо!
(Reply) (Parent) (Thread)
From: izotopus
2012-10-02 02:03 pm (UTC)
Есть ли смысл в приобретении 2 издания DDaCA, если изучено первое и находишься в процессе освоения верилога? Есть ли что-то такое во 2 издании, без чего жить нельзя?
Что скажите про курс computer architechture на курсере, как вам начало?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2012-10-02 03:53 pm (UTC)
*** Есть ли смысл в приобретении 2 издания DDaCA, если изучено первое и находишься в процессе освоения верилога? Есть ли что-то такое во 2 издании, без чего жить нельзя? ***

Нет смысла. По-сути, добавлена глава на 50 страниц про периферию микроконтроллера PIC32, и если вас эта тема не интересует, то приобретать второе издание нет смысла.

Еще добавлен Appendix про программирование на С, но этой информации последние 30 лет навалом в любой ипостаси - добавлено просто для так сказать завершенности.

*** Что скажите про курс computer architechture на курсере, как вам начало? ***

Нормально, курс начинается с легкого review материала, изученого в вводных курсах - это обычная практика для американских курсов.
(Reply) (Parent) (Thread)