Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Как сделать корпус компьютера

Товары для самоделок

В наше время в любом доме даже в самом отдаленном городе или поселке найдется место для компьютерной техники. Именно поэтому мы приняли решение создать отдельный раздел под названием «Самоделки для компьютера». Здесь собраны грандиозные идеи, по созданию комфортных условий ля работы за компьютером. Варианты украшения внешней панели ноутбука, декор коврика для мышки светодиодными элементами и даже вибрирующая мышь – всё это можно внедрить в собственную компьютерную технику каждому читателю.

Моддинг ноутбука популярное направление среди тех, кто стремится выделиться на фоне прочих пользователей компьютерной техники и придать своему «железному другу» неповторимый вид и уникальный дизайн. Превратить обычный ноутбук в произведение дизайнерского искусства можно при помощи специальной краски и удачно подобранного рисунка. О различных способах моддинга можно также прочесть на страничках нашей рубрики о компьютерных самоделках.

Неумолимое время рано или поздно превращает в хлам самые мощные модели компьютерной техники. Если рука не поднимается выбросить старый персональный компьютер на свалку, можно воспользоваться нашими рекомендациями и соорудить несколько оригинальных поделок из внутренних деталей блока.

Приложив определенные усилия и проявив креативность мысли можно соорудить модель мельницы из деталей клавиатуры и когда-то бывших в употреблении карт оперативной памяти.

Более полезную вещь в быту, а именно настенные часы некоторые умельцы изготовляют из жесткого диска системного блока. Немало вариантов создания полезных вещей для дома представлено с применением ненужных компакт-дисков.

Обилие интересных и неожиданных решений собрано в нашем разделе. Для воплощения большинства из них не понадобятся дополнительные детали, а все необходимые комплектующие можно использовать, разобрав ненужный компьютер.

Если вы уже успели придумать оригинальные компьютерные самоделки с применением вышедшей из строя вычислительной техники, обязательно расскажите нам и нашим читателям. Если вам есть чем нас удивить, присылайте свои видео и фотоматериалы, и мы обязательно опубликуем ваши личные шедевры на нашем сайте.

Летят года, сменяют друг друга поколения, и вполне возможно, что лет через пятнадцать мы с вами будем обсуждать способы применения устаревшей техники, которая сегодня находится на пике популярности, удивляя сложной системой и обилием инновационных функций.

Устройство памяти

Любое устройство воспринимается микроконтроллером как модуль памяти, хотя физически таковым может и не являться. Память программы, оперативная память, регистры устройства ввода\вывода – все они находятся в едином «адресном пространстве».

Как уже говорилось, Cortex-M3 является стандартизованным ядром, а значит, структура его адресного пространства закреплена стандартом. Оно имеет размер 232 = 4 гигабайта. Первый гигабайт памяти распределен между областью кода и статического ОЗУ. Следующие полгигабайта памяти отведены для встроенных устройств ввода-вывода. Следующие два гигабайта отведены для внешнего статического ОЗУ и внешних устройств ввода-вывода. Последние полгигабайта зарезервированы для системных ресурсов процессора Cortex. Диаграмму карты памяти можно найти в документации.

Вот, пожалуй, и всё, что требуется сейчас знать о микроконтроллере, чтобы начать его программировать. Однако… перед этим немного о стандартных библиотеках.

Назад |
Оглавление |
Дальше

1 В русскоязычной литературе такой режим называют двухтактным.

2 Можете изучить документ от компании NXP «AN3208. Crystal Oscillator Troubleshooting Guide» в котором рассматриваются распространённые проблемы с кварцевыми резонаторами и методами их решения.

Создание файла и выбор названия для arduino SD card

Создание файла – одна из самых распространенных задач, возникающих при работе с SD картами в ардуино. Как мы убедились в предыдущем скетче, для создания файла достаточно просто открыт его. Если мы захотим проверить, есть ли такой файл, можно использовать функцию exists():

SD.exists(“datalog.csv”);

Функция возвращает TRUE, если файл существует.

Популярной практикой при создании проектов – регистраторов данных является разбивка больших файлов на более мелкие, которые удобнее обновлять и открывать на компьютере. Например, вместо одного очень большого файла datalog.csv на SD карте можно иметь несколько маленьких, добавляя к концу номер по порядку: datalog01.csv, datalog02.csv и т.д.
Вот пример скетча, который поможет вам выполнить эту работу:

  
  char filename[] = "datalog00.CSV"; // Первоначальное название
  for (uint8_t i = 0; i < 100; i++) {
    filename = i / 10 + '0';
    filename = i % 10 + '0';

    if (! SD.exists(filename)) { // Проверяем наличие
      logfile = SD.open(filename, FILE_WRITE);
      break;  // Дальше продолжать смысла нет
    }
  }

Восстановление поломанных Микро СД

Отдельно стоит упомянуть об успешном выполнении задач по восстановлению информации с MicroSD флешек, сломанных на части, с отломанным куском, с трещинами на корпусе и т.п. Несколько примеров на картинках ниже:

Во всех случаях, когда речь идет о флешке разломанной на куски, с отломанной частью и т.п. есть возможность восстановления информации если остался цел кристалл NAND. Например в микро-флешке Сандиск из примера ниже в результате неаккуратной эксплуатации откололся кусок с повреждением дорожек, отмеченных красным овалом.

Лаборатория «Хардмастер» одна из немногих, имеющих опыт и квалификацию в восстановлении данных с монолитных USB, SD, microSD, Memory Stick и т.п. карт памяти. Если на вашей монолитной поломанной флешке остались важные файлы которые хотелось бы вернуть — обращайтесь к нам!

Что такое система тактирования?

Что же является сердцем микроконтроллера, что заставляет его работать? Выбирая компьютер в магазине, вы наверняка обращали внимание на такой показатель, как «тактовая частота»

В первом приближении частота характеризует производительность (память, ядро и т.д.), и коррелирует с количеством операций в секунду. Однако, системы с одинаковой частотой могут иметь различную производительность: выполнение одной и той же операции может занимать разное количество тактов, это зависит от архитектуры и инструкций, реализованных в ядре.

Работа всех подсистем микроконтроллера (блоков периферии) зависит от того, получают они тактовые сигналы или нет. Нет тактового сигнала — периферия не работает. При этом некоторые блоки не могут работать на той же частоте, что и ядро. Все эти тонкости описываются в документации.

По умолчанию тактирование любой периферии в STM32 отключено, и необходимо включать её вручную. Для этого используется модуль RCC (англ. Reset and Clock Control), о ктором будет рассказано в другом разделе.

Источником тактового синхросигнала служит генератор тактовых импульсов. Он может быть реализован разными способами, с использованием разных физических эффектов.

  • RC-генератор — встроенный источник тактового сигнала, основан на RC-цепочке. Минусом такого генератора является небольшая точность (для часов такой генератор не рекомендуется использовать).
  • Кварцевый или керамический резонатор — более точный источник тактовых импульсов, основан на пьезоэлектрическом эффекте.
  • Внешний сигнал — можно использовать любой другой источник, хоть cиси-одоси, который при опрокидывании будет замыкать проводник на питание и тем самым генерировать сигнал (заполнение должно быть порядка 50%). В некоторых случаях для тактирования часов используют частоту питающей сети (в России это 50 Гц, в США 60 Гц), но точность будет не большой.

Ниже приведена схема тактирования микроконтроллера stm32f103c8, поясняющая, как происходит тактирование.

Изображение из Reference Manual, Figure 8. Clock tree

Большая часть системы тактируется от линии (англ. System Clock), за исключением блоков USB, RTC и т.д. Источником сигнала для неё могут выступать три источника HSI, HSE и PLL.

  • HSI (сокр. High Speed Internal) — встроенный RC-генератор тактового сигнала работающий на частоте 8 МГц. Его калибруют на заводе, но при изменении температуры частота может колебаться от 7,3 МГц до 8,7 МГц. При подаче питания он является источником тактового сигнала, далее программа может переключаться на другие источники.
  • HSE (сокр. High Speed External) — внешний генератор (обычно кварцевый или керамический резонатор), который подключаются к соответствующим ножкам МК.
  • PLL (сокр. Phase-Locked Loop) — система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), позволяет умножать частоту HSI или HSE на множитель от 2 до 16. Частота поступающая на ФАПЧ делится пополам.
Популярные статьи  Как сделать простой циркулярный станок из ручной дисковой пилы

При работе внешний резонатор может перестать работать. Причины могут быть разными: сбои в питании, температурный режим, плохая разводка, наводки или его может оторвать в ходе эксплуатации (почему нет?). Для этих случаев предусмотрен блок аварийного переключения CSS (англ. Clock Security System): он способен автоматически переключить систему на внутренний источник (PLL, если он использовался, будет остановлен). Рассматривать мы его не будем.

Максимальная частота stm2f103c8 72 МГц, однако она не достижима при работе от внутреннего генератора (4 МГц 16 = 64 МГц).

При настройке системы тактирования также нужно брать во внимание, что в STM32 flash-память не всегда может работать на частоте , поэтому на предусмотрена система задержки. Например при частотах от 0 до 24 МГц (включительно) чтение происходит сразу, при частотах от 24 до 48 МГц (включительно) пропускается один такт, а при частотах от 48 до 72 (включительно) два такта

Для сторожевого таймера и часов реального времени (англ. Real Time Clock, RTC) предусмотрен низкочастотный внутренний RC-генератор LSI. RTC так же может работать от HSE (частота делится на 128) или собственного внешнего источника LSE.

  • LSI (сокр. Low Speed Internal) — внутренний RC-генератор на 40 кГц.
  • LSE (сокр. Low Speed External) — внешний осциллятор для часов реального времени на 32,768 кГц.

В устройстве будет брать сигнал от PLL (HSI), а часы реального времени от LSE.

Устройства ввода

Клавиатура

Клавиатура – это панель с клавишами: буквами, цифрами, знаками препинания и другими кнопками. Является главным устройством ввода информации и управления компьютером. Бывает проводной и беспроводной.

Проводные подключаются кабелем к системному блоку через интерфейс USB или PS/2.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Беспроводные имеют маленький передатчик в комплекте, который подключается в USB порт. В такой клавиатуре нужно периодически заряжать аккумулятор или менять батарейки в зависимости от модели.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

В ноутбуках клавиатура встроенная.

Компьютерная мышь

Мышь – это небольшое устройство, которое управляет курсором. Обычно она овальной формы, на ней расположены две кнопки и колесико посередине. Свое название получила из-за внешнего сходства с мелким грызуном.

При помощи мыши мы управляем окнами в операционной системе, запускаем и закрываем приложения, работаем в интернете и выполняем другие действия.

Всё это можно делать и клавиатурой при помощи сочетаний клавиш, но мышкой управлять компьютером проще.

Как и клавиатуры, мыши бывают проводными и беспроводными.

Проводные подключаются кабелем через интерфейс USB.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Беспроводные имеют в комплекте маленький беспроводной передатчик и работают от аккумулятора или батареек.

В ноутбуках функцию мышки выполняет тачпад, по которому нужно водить пальцем для управления курсором.

Микрофон

Используется для онлайн разговоров и записи аудио на компьютер. Микрофон подключается кабелем в звуковую карту. В ноутбуке он встроен.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Веб-камера

Обычно веб-камера крепится к верхней части монитора на стационарном ПК и подключается кабелем в USB порт. В нее может быть встроен микрофон. Используется для звонков по интернету и записи видео роликов.

В ноутбуке веб-камера уже встроена в верхнюю часть экрана.

Джойстик

Используется для управления действиями в компьютерных играх. Подключается к USB порту. Вместе с ним обычно поставляется программа для назначения клавиш.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Графический планшет

Используется для рисования в графических программах. Подключается через интерфейс USB. Пользователь водит специальным карандашом (стилусом) по планшету и линии отображаются в графическом редакторе на компьютере.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Устройства захвата видео

К таким устройствам относятся специальные карты и модули, которые позволяют делать захват видео с видеокамеры, видео магнитофона, цифрового тюнера и других цифровых устройств.

После настройки захват происходит в специальную программу, после чего накладываются спецэффекты и готовый материал сохраняется в цифровом формате.

Устройства видео захвата бывают как встроенными в компьютер, так и внешними с подключением по USB.

Сканер

Используется для оцифровки книг, журналов и документов. Происходит это так: на стекло кладут страницу и сверху закрывают крышкой. Сканер делает фотографирование и загружает результат в компьютер.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Сканеры бывают обычными, в которых фотографирование происходит по одной странице вручную, и профессиональными, где страницы автоматически переворачиваются. Соединяются с компьютером через USB.

Что такое регистр?

Регистр (англ. register) – это устройство, расположенное внутри ядра микроконтроллера (или процессора), для хранения n-разрядных двоичных данных и выполнения преобразований над ними. Скорость их работы очень высока. Регистр представляет собой упорядоченный набор триггеров, или переключателей (англ. trigger), способных принимать значение «0» (потенциал равен 0 вольт) или «1» (потенциал равен рабочему напряжению для внутренностей МК, в нашем случае это 1,8 вольта). Число триггеров n соответствует числу разрядов в слове. В свою очередь, машинное слово — платформозависимая величина, измеряемая в битах (или байтах) и равная разрядности регистров процессора и/или разрядности шины данных. Так, например, наш микроконтроллер является 32-разрядным, а это значит, что слово состоит из 32 бит (или из 4 байт). Специальные регистры — это часть RAM-памяти. Их функции определены производителем и не могут быть изменены. Все биты (триггеры) такого регистра подсоединены к определенным цепям внутри микроконтроллера, т. е. изменение состояния триггера напрямую влияет на работу микроконтроллера (отдельных его частей/цепей). Например, записав «0» в ячейку памяти регистра, отвечающего за порт ввода/вывода, вы определяете его функцию: будет он работать на вход (т. е. принимать сигналы) или на выход (т. е. посылать сигналы).

Так как мы будем использовать язык программирования Си, то будет правильно напомнить некоторые операции, которые позволят нам быстро и удобно настраивать необходимые биты в регистре. Первое, что стоит вспомнить – это операции побитового смещения. Допустим, нам нужно получить число 8. Мы уже знаем что 810 равно 10002. Таким образом, чтобы получить 8, нам всего-то нужно передвинуть в памяти «1» на три позиции влево. Сделать это можно так:

xxxxxxxxxx
mask = 1 << 3; 

Бит, который хотим изменить, мы будем называть маской. Маска позволит нам обращаться к нужному биту регистра непосредственно.

Однако нам также потребуются побитовые логические операции «И», «ИЛИ» и «НЕ». Для того, чтобы записать «1» в нужный бит регистра, мы можем побитово воздействовать на регистр маской, применяя операцию «ИЛИ». Вспомним таблицу истинности:

A B A | B
1 1
1 1
1 1 1

Как видно, если в бите регистра была «1», то мы не затрем её своей маской и изменим только интересующий нас бит. Сделать это можно так:

xxxxxxxxxx
uint32_t mask = 1 << 3;
reg = reg | mask;

или так:

xxxxxxxxxx
reg |= mask;

Для того чтобы записать «0» в необходимый бит, нам потребуется операция «И», таблица истинности которой изображена ниже:

A B A & ¬B
1
1
1 1 1

Как видно, мы сотрем все биты, где не содержится «1». Перед тем как мы применим эту операцию, нужно инвертировать маску (т. е. применить операцию «НЕ»):

xxxxxxxxxx
mask = mask;
reg = reg & (~mask);

Теперь применим операцию «И» к регистру, используя модифицированную маску:

xxxxxxxxxx
reg = reg & (~mask);

Короткая запись выглядит так:

xxxxxxxxxx
reg &= ~mask;

Теперь мы готовы работать с регистрами, но перед этим пару слов о других важных частях микроконтроллера.

Архитектура ARM

Перед нами не стоит цели дать исчерпывающее описание ядра, напротив, наша цель — дать поверхностное представление, чтобы можно было начать что-то делать. Подробнее с архитектурой ядра можно ознакомиться в специальных изданиях или в документации.

В состав Cortex входит не только ядро, но и различные компоненты управления и отладки, которые соединены между собой шинами AHB и APB. Еще два компонента, которые нам потребуются в дальнейшем, это:

  • NVIC — встроенный контроллер прерываний, о котором мы еще поговорим. Число возможных прерываний определяется изготовителем микросхемы. Этот контроллер тесно связан с ядром и содержит регистры управления системой.
  • SysTick — системный таймер, представляющий собой вычитающий счетчик, который может быть использован для генерации прерываний через равные промежутки времени (даже если МК находится в спящем режиме)

Изображение из Reference Manual, Figure 1. Low and medium density value line system architecture)

Популярные статьи  Отделка пола кафельной плиткой в ванной комнате

Что такое карта памяти

Выяснив, что такое слот для подключения карт памяти, следует уделить внимание вопросу о том, что же такое карты памяти. Карты памяти представляют собой маленькую и тоненькую пластинку, выполненную из пластика, внутри которой имеется модуль памяти

Преимуществом данного модуля является энергонезависимость, посредством чего информация на устройстве сохраняется даже тогда, когда изделие не подключено к ноутбуку, ПК или прочим видам гаджетов.

Информацию на карте памяти можно удалять, записывать, перезаписывать в многократном режиме повторений. Карта памяти имеет довольно продолжительный срок службы, измеряемый в десятилетиях при условии правильного обращения с изделием. Дополнительно, некоторые карты памяти оснащены специальным язычком, при помощи которого можно обезопасить изделие от случайного форматирования или удаления информации.

Карты памяти подразделяются на следующие виды:

  • SD – один из наиболее популярных видов карт памяти, используемых на различных современных гаджетах. Максимальный объем такого изделия составляет 4 Гб.
  • SDHC – изделия, память которых свыше 4 Гб и достигает 32 Гб. По размерам они идентичны с предыдущим вариантом, только отличаются стоимостью и объемом вместимости информации.
  • SDXC – карты, который имеют очень большой объем памяти до 2 Тб.
  • MiniSD – прямой аналог карты SD, отличающийся размерами изделия. Данные устройства сегодня практически не используются.

MicroSD – очень маленькая карта памяти, которая используется в современных телефонах, плейерах и прочих гаджетах. Она имеет миниатюрные размеры, но в то же время достаточно большой объем до 64 Гб. Недостатком такого размера является возможность легко потерять изделие.

  • Memory Stick – карты памяти от популярной компании Sony. Максимальный объем их составляет до 16 Гб, а по размерам они бывают как маленькие, так и большие.
  • CompactFlash – формат карт памяти, которые уже устарели. Максимальный объем равен 256 Гб, а преимуществом является высокая скорость передачи данных.

Существуют и другие виды карт памяти, которые уже также устарели и встретить их можно разве что в магазине электроники.

Способы подключения периферии к компьютеру

Подключение внутренней периферии

Внешняя видеокарта устанавливается в слот PCI-Express на материнской плате. Она имеет собственный процессор для обработки графики, и, как правило, в ней есть выходы для подключения нескольких мониторов. Более мощные модели имеют выходы для отдельных линий питания от блока питания ПК.

Современные видеокарты имеют выходы MiniDP, HDMI или VGA для подключения мониторов. Также HDMI и MiniDP позволяет передавать звук, если в мониторе есть встроенные колонки.

На заметку. Видеокарта может быть и встроенной в материнскую плату. Ее производительности вполне достаточно для простых задач: работы в офисных программах, просмотра фильмов и некоторых игр.

SATA жесткие диски подключаются к материнской плате через SATA кабель. Дополнительно к нему подается линия питания с блока питания.

M2 SSD диски подключаются напрямую к материнской плате.

Привод оптических дисков. Устанавливается в системный блок и подключается кабелем SATA к материнской плате для передачи данных и кабелем питания от блока питания.

Подключение внешней периферии

Клавиатура и мышь. Современные модели подключаются к ПК  через USB кабель или беспроводной передатчик.

Но также встречаются модели с PS/2. Это устаревший вариант.

Колонки, наушники и микрофон. Аудиоустройства подключаются через аудио кабель с разъемом Jack 3.5.

Принтер, сканер, МФУ. Подключаются через специальный кабель.

Один его конец вставляется в оборудование – он имеет квадратную форму и обозначается как «тип B». Второй конец подключается к системному блоку и называется «тип А».

Дополнительные устройства

Свитчи и коммутаторы. Связывают компьютеры друг с другом.

Свитч – простое устройство, которое может только объединить компьютеры в сеть.

Коммутатор – это более продвинутое устройство, которое помимо объединения, может управлять сетью, разделять сети на виртуальные и показывать события во встроенном журнале.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Количество подключений зависит от количества портов. Как правило, их от 12 до 48 и скорость подключения на каждом до 1 Гб/с.

Wi-Fi роутер. Выполняет ту же роль, что и коммутатор, только в беспроводном режиме. Современные роутеры работают в двух режимах:

  1. 2,4 Ghz – скорость до 400 Мб/с.
  2. 5 Ghz – скорость до 1 Гб/с.

3G и 4G роутер. Компактный роутер, который, как и , получает интернет от сотового оператора через сим-карту и раздает его нескольким устройствам по Wi-Fi.

Современные роутеры могут работать от встроенного аккумулятора, что позволяет получать интернет без подключения к электрической сети.

Устройство бесперебойного питания (УПС). Оно служит защитой для стационарного компьютера от перебоев с электричеством. Позволит продолжить работу в течение 15-30 минут после отключения электроэнергии. Этого времени хватит для сохранения документов и безопасного завершения работы.

Стандартное УПС имеет два сокета питания для подключения монитора и системного блока. Более мощные модели имеют от 4 до 8 сокетов.

USB кабели:

1. Для зарядки и передачи данных для телефонов и планшетов с системой Android.

2. Для зарядки и передачи данных для телефонов и планшетов Apple.

3. USB удлинитель.

4. Для подключения МФУ, принтера и сканера.

5. Для подключения переносных жестких дисков.

Программаторы. Специальные устройства, через которые программируются микросхемы и контроллеры.

Сканер штрих-кодов. Применяется в торговых точках: магазинах, киосках, торговых павильонах. Сканер считывает штрих код и выводит наименование и цену товара на компьютер.

Музыкальный пульт. Используется музыкантами для настройки и регулирования параметров звука и создания спецэффектов.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Существует и другое профессиональное оборудование, которое подключается к компьютеру через USB-порт: синтезатор, автомобильный сканер и др.

Описание модуля для SD карты памяти

Работа с памятью SD в ардуино не представляет особых трудностей. Самым простым способом является подключение готового модуля и использование стандартной библиотеки. С этого варианта мы и начнем.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Универсальный модуль представляет собой обыкновенную плату, на которой помещены слот для карты, резисторы и регулятор напряжений. Он обладает следующими техническими характеристиками:

  • Диапазон рабочих напряжений 4,5-5 В;
  • Поддержка SD карты до 2 Гб;
  • Ток 80 мА;
  • Файловая система FAT 16.

Модуль SD-карты реализует такие функции как хранение, чтение и запись информации на карту, которая требуется для нормального функционирования прибора на базе микроконтроллера.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памятиУстройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Естественно, у недорогих модулей карт памяти есть и недостатки. Например, самые дешевые и распространенные модели поддерживают только карты до 4Гб и почти все модули позволяют хранить на SD карте файлы объемом до двух гигабайт – это ограничение используемой в большинстве моделей файловой системы FAT.

Еще одним недостатком карт памяти является относительно долгое время записи, однако существуют пути работы с ней, позволяющие увеличить ее скорость работы. Для этого используется механизм кэширования, когда данные сначала копятся в оперативной памяти, а потом сбрасываются за раз на карту памяти.

Платы Arduino для работы с SD

Для работы с SD card существует несколько различных плат:

  • Arduino Ethernet – эта  плата оснащена специальным модулем для вывода данных. Для выхода CS используется контакт 4. Для правильной работы нужно применять команду SD.begin(4).
  • Adafruit Micro-SD – это отладочная плата, которая используется при работе с Micro-SD картами.
  • Sparkfun SD – закрепляется сверху Ардуино, для выхода CS использует 8 контакт. В новой версии платы есть соединение с 3.3 В и встроен шестиразрядный инвертор.

Восстановление монолитных SD карт памяти

Примечательно, что внешне не понять, — это «классическая» SD карточка, с платой текстолита, NAND памятью и контроллером, или монокристалл. До тех пор, пока не вскроется пластиковый корпус. Чаще всего выход таких карт памяти из строя обусловлен сбоем в таблицах трансляции. Реже — электромеханическими повреждениями.

Для восстановления файлов с такой карточки первым делом надо вычитать дампы с кристалла. Для этого механическим (очисткой и шлифованием) путем удаляется защитный лак, скрывающий дорожки и контактные площадки монолита. После чего флешка начинает выглядеть так:

Дорожки и распиновка монолитной SD карты

Видны контактные площадки, к которым подключены шина данных, chip enable, read/write busy, питание и т.п. Разумеется ничего не промаркировано, и даташитов, в которых подробно расписано, что куда подключать, в свободном доступе так же нету. Распиновку можно отыскать либо взяв точно такую же исправную флешку (а их великое множество типов, и найдя такой же по виду условный SD Kingston, можно получить внутри совершенно по другому сделанный девайс) и вооружившись логическим анализатором кропотливо изыскивать что куда и зачем. Либо купив распиновку у человека/конторы, которые такую работу за тебя уже сделали.

Популярные статьи  Сирена «воздушная тревога» своими руками

Дальше, сверяясь с полученной схемой вывода контактов, под микроскопом монолит распаивается тонкими проводниками на монтажную плату. Работа кропотливая и небыстрая.

В итоге получается нечто такое:

Или такое:

Теперь можно читать дампы. После прочтения, примерно пол-дела считай что сделано.

Теперь в полученных дампах нужно устранить внутренние преобразования. Первым делом убрать маску XOR, которую накладывал при записи информации в ячейки NAND контроллер флешки. С этой маской сектор выглядит так:

а когда нужная маска XOR подобрана и применена, то сектор приобретает осмысленный вид:

После устранения XOR преобразований нужно выставить корректную геометрию сектора, описать маркеры и область ECC корректировки данных. С помощью алгоритма ECC поправить битовые ошибки. Выяснить, в какой последовательности были расположены блоки, их размер. Поскольку тип контроллера неизвестен (это ж монолит!), то надо определить, каким сборщиком пользоваться в данном конкретном случае. Будет ли это сборка финального образа по маркеру сектора или по остаткам таблиц трансляции.

После того, как образ собран, проверить конфликтные блоки, имеющие одинаковый маркер, на актуальность и подставить в образ те, с которыми итоговый результат будет наилучшим. Получив привычный образ с файловой системой можно открыть его в любом дисковом редакторе и выгрузить нужные пользователю файлы.

Безусловно, многие операции достаточно автоматизированы, но тем не менее объем работ при восстановлении данных с монолитов (монокристаллов) весьма велик. Далеко не каждый инженер или компания, восстанавливающая информацию, горит желанием с такими работами связываться. И ценник на такого рода восстановление весьма далёк от понятия «бюджетный».

Вот еще один случай на примере восстановления SD Sandisk — такой же монолит, только внутри чуть по-другому сделан:

Не определяется флешка Sandisk (Сандиск)

Готово для чтения

Как считать информацию с карты памяти на ПК

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Если на системном блоке ПК отсутствуют слоты для подключения карт памяти, то для этого можно приобрести картридер. Представляет изделие небольшую пластиковую коробку с несколькими щелями для подключения карт. С другой стороны устройство имеет USB-разъем, посредством которого изделие подключается к компьютеру.

Определить видимость компьютером карты памяти достаточно просто, для чего следует кликнуть дважды на значок «Мой компьютер». В открывшемся окне появится значок карты памяти или дополнительный диск, который и является подключенным изделием.

Для открытия содержимого карты на компьютере, достаточно кликнуть по папке двойным щелчком мышки. В открывшемся окне можно скопировать необходимые файлы для перенесения в память ПК или наоборот. По окончанию обязательно следует правильно научиться извлекать карту памяти. Для этого необходимо отыскать в правом нижнем углу значок флешки с зеленой стрелочкой. Необходимо кликнуть по этому значку один раз, после чего выбрать из всплывающего окна функцию «Безопасное извлечение устройства…».

Важно знать! Если осуществлять извлечение карты памяти, пренебрегая безопасным способом, то срок годности изделия значительно снижается. Кроме этого снижается и срок годности картридера, и самого слота на ноутбуке.. В завершении следует отметить, что карты памяти хотя и просты в эксплуатации, но при этом обязательно необходимо соблюдать правила и рекомендации по их использованию

Хранить карты памяти не рекомендуется вблизи электромагнитных излучений, так как они влияют на срок годности изделий

В завершении следует отметить, что карты памяти хотя и просты в эксплуатации, но при этом обязательно необходимо соблюдать правила и рекомендации по их использованию. Хранить карты памяти не рекомендуется вблизи электромагнитных излучений, так как они влияют на срок годности изделий.

Что такое порты ввода-вывода?

Пожалуй, основное, что делает микроконтроллер таким интересным — это порты ввода-вывода (англ. general-purpose input/output). Почему они так называются? Всё очень просто — они либо принимают, либо отправляют сигнал.

Порт – это не просто одна ножка микроконтроллера: в нашем случае на одном порте располагаются до 16 ножек (нумерация идет с 0 и до 15). В свою очередь, порты маркируются буквами — A, B, C и т. д. Например, светодиод может быть подключён к ножке PD8 (порт D, ножка 8).

Режимов работы у ножки может быть несколько, и настраиваются они посредством соответствующих регистров. Как найти эти регистры, как они называются и что с ними нужно сделать, чтобы включить тот или иной режим, мы поговорим когда приступим к программированию, а сейчас рассмотрим эти самые режимы. Ниже приведена схема устройства одной ножки нашего МК.

Изображение из Reference Manual, Figure 13. Basic structure of a standard I/O port bit

Первый отличительный признак, который можно заметить (да и просто вывести из названия), это то, что ножка может работать как вход и выход. Выход имеет четыре режима работы:

  • выход с открытым стоком (англ. output open-drain) — в этом случае при записи «0» в выходной регистр (англ. output register) активируется N-MOS, а при записи «1» порт переходит в высокоимпедансное состояние (также этот режим называют Hi-Z, P-MOS никогда не активируется);
  • выход с подтяжкой «тяни-толкай» (англ. output push-pull) – в русской литературе называется «двухтактный выход», а принцип его прост – запись «0» в Output register активирует N-MOS, запись «1» активирует P-MOS;
  • альтернативная функция с подтяжкой «тяни-толкай» (англ. alternate function push-pull) – уже описанный ранее двухтактный выход, только для альтернативной функции;
  • альтернативная функция с открытым стоком/коллектором (англ. alternate function open-drain).

В свою очередь, у входа имеются разные режимы работы:

  • плавающий вход (англ. input floating) – подтяжка отключена (без подтяжки ножка находится в Hi-Z состоянии, а это означает, что сопротивление входа велико, и любая электрическая наводка (помеха) может вызвать появление на таком входе «1» или «0»);
  • вход, подтянутый к верху (англ. input pull-up) — подтяжка к питанию (для STM32 обычно это 3,3 вольт);
  • вход, подтянутый к низу (англ. Input-pull-down) — подтяжка к земле (0 вольт);
  • аналоговый вход (англ. analog) — если ножка настроена как аналоговый вход, то используется модуль АЦП, если он подключен к этой ножке.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Чтобы воспользоваться GPIO, нужно еще включить тактирование порта… а для этого нужно понимать, что такое тактирование!

Устройства вывода

Монитор

Монитор — это экран, на который выводится результат вычислений системного блока в визуальном виде.

Все современные экраны имеют плоскую форму и различаются размерами и параметрами матрицы. Подключается монитор к видеокарте через интерфейс HDMI или MiniDP. Устаревшие модели используют интерфейс VGA.

Колонки и наушники

Колонки и наушники подключаются к звуковой карте и воспроизводят цифровой звук. Они бывают разных размеров и разной мощности.

Проектор

Используют для проведения презентаций. При помощи него изображение с компьютера отображается на большом стенде или стене, куда направлен проектор. Подключается к видеокарте кабелем через интерфейс HDMI или VGA.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Принтер

Выводит информацию с ПК на бумагу. Принтеры бывают черно-белыми и цветными, струйными и лазерными.

Основное отличие в том, что лазерные используют для печати специальный порошок (тонер), а струйные – жидкие чернила, которые доливаются в специальные контейнеры.

Устройство ввода макрокоманд с дисплеем и картой памяти

Плоттер (графопостроитель)

Графопостроитель — это профессиональное оборудование для распечатки чертежей, проектов и других габаритных материалов.

Плоттеры бывают лазерными, струйными, перьевыми. В быту чаще используют струйные, так как они недорогие в обслуживании и дают хорошее качество печати. После распечатки плоттер может обрезать проект по предварительным настройкам.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий