Аппаратно-Программный Комплекс ТВМ^©

Модули

Среда

• Функции интерфейса ТВМ с ПК.

• Функции инициализации МК модуля.

• Интерпретатор исполняемого байт-кода.

• Функции портов ввода-вывода.

• Время-задающие и время-контролирующие функции.

• Функции работы с массивами данных.

• Функции вывода информации.

• Функция Групповых Математических Вычислений (GMC).

• Функция Быстрого Преобразования Фурье (FFT).

• Дополнительные системные функции управления и контроля.

• Программный модуль Фразового Синтеза Речи (ФСР).

От автора

Рынок электроники буквально «кишит» различными оценочными платами и аппаратно-программными платформами на базе микроконтроллеров. Все это предназначено для облегчения труда разработчиков электроники и радиолюбителей. Однако, процесс создания программ для подобных устройств, принципиально не меняется на протяжении десятилетий. И абсолютно не важно, какие используются микроконтроллеры, языки программирования, библиотеки функций и макросов, в любом случае обилие текста исходного кода, отладка и работа над ошибками неизбежны!

Я, как разработчик электроники, постоянно сталкиваюсь с проблемой оперативного написания программного кода для микроконтроллеров при тестировании в «железе» части схемотехнического решения или осуществления взаимодействия с каким-либо модулем или микросхемой еще на стадии построения концепции проектируемого устройства. Проблема заключается в том, что раз за разом приходится выполнять одни и те же действия, которые являются «пожирателями» драгоценного времени, это - создание нового или адаптация существующего проекта с конфигурированием внутренней периферии и параллельным штудированием документации к микроконтроллерам, внутренняя архитектура которых может быть архи сложной для понимания и изучения, даже профессиональным разработчикам.

Проанализировав огромное количество проектов на МК, я пришел к выводу, что в большинстве случаев используются типовые решения, в частности - режимы портов ввода-вывода, интерфейсы, функции и т.д. Взглянув на процесс проектирования под другим углом, я решил разработать свою аппаратно-программную платформу, соответствующую моим требованиям в сфере разработки электронных устройств. В результате многолетней работы с поиском решений, проб и ошибок, появилась концептуально новая система управления и программирования для устройств на базе микроконтроллеров «Табличная Виртуальная Машина» - ТВМ.

В процессе разработки ТВМ, я реализовал свою давнюю мечту, программный модуль синтеза речи для вывода числовой информации с единицами измерений и различных голосовых сообщений. Теперь программный модуль Фразового Синтеза Речи (ФСР) включен в тело ТВМ и доступен через функции вывода информации. Разработчику остается только указать в каком формате выводить числовую переменную, всю остальную работу по правильному, принятому в русской речи, произношению чисел и единиц измерений выполнит ФСР.

Кожевников Ю.В.

Внимание!

КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ применять модули для управления различными пиротехническими изделиями и устройствами, которые могут провоцировать воспламенение или детонацию химически активных веществ по причине: несоответствие модулей требуемому классу надежности и нарушение законов Российской Федерации и других стран, подпадающих под этот вид деятельности.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ С ОСТОРОЖНОСТЬЮ применять модули в системах жизнеобеспечения, на производстве и в быту, где осуществляется управление нагревательными приборами, компрессорами, насосами, клапанами и прочим оборудованием, неконтролируемая работа которого может привести к катастрофическим последствиям. Для предотвращения возникновения сбоев и аварийных ситуаций, применяйте дополнительные технические решения для перевода ответственных приборов в безопасные режимы работы.

Помните!

НЕ СОБЛЮДЕНИЕ ДАННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ МОЖЕТ НАНЕСТИ:

Ущерб Вашему здоровью, окружающим людям и животным.

Ущерб окружающей среде.

Материальный ущерб.

УВАЖАЙТЕ: СЕБЯ, ОКРУЖАЮЩИХ, ПРИРОДУ и ЗАКОН.

Следует знать!

НЕКОТОРЫЕ ВЕРСИИ МОДУЛЕЙ могут быть  ЗАЩИЩЕНЫ от копирования встроенного Программного Обеспечения, являющегося интеллектуальной собственностью автора-разработчика. Безопасное обновление прошивки модулей возможно только через оригинальное приложение «TVM IDE».
ПОПЫТКА ЧТЕНИЯ или ЗАПИСИ данных микроконтроллера модуля сторонними средствами, JTAG-программаторами или через UART-интерфейс, приведет к полному стиранию FLASH-памяти микроконтроллера, без возможности восстановления оригинальной прошивки.

Аппаратно-Программный Комплекс ТВМ является абсолютно самодостаточной платформой на базе которой можно создавать различные электронные устройства и системы. Применение АПК ТВМ фокусирует внимание разработчика на достижении конечного результата, исключая стадию разработки базовой схемы и упрощая написание программы к разрабатываемому проекту. АПК ТВМ состоит из модулей T-серии под управлением Табличной Виртуальной Машины и одноименной интегрированной среды разработки.

Модули построены на 32-разрядных ARM Cortex-M микроконтроллерах, схема модуля обеспечивает полнофункциональную работу Табличной Виртуальной Машины. ТВМ это однозадачная вычислительная система реального времени, устанавливаемая в качестве основной управляющей программы на микроконтроллер и выполняющая машинно-независимый программный код. ТВМ содержит все необходимые программные компоненты для обеспечения работы МК и выполнения прикладного программного обеспечения в составе электронной схемы.

Структура и функционал ТВМ

Основная среда программирования ТВМ это таблица типизированных колонок и ячеек: ПОРТОВ, ПЕРЕМЕННЫХ, УСЛОВИЙ, ДЕЙСТВИЙ и ФУНКЦИЙ. Метод программирования основан на операциях с данными и функциями ячеек таблицы. При обращении к данным и функциям ячеек используются короткие буквенно-цифровые имена соответствующие расположению ячеек в таблице программы, что делает исходный код невероятно компактным. ТВМ может поддерживать несколько пользовательских программ, количество зависит от модели модуля и версии прошивки. В ТВМ есть возможность оперативной загрузки программы на исполнение через внешний интерфейс, эта возможность используется для отладки программной части проекта или удаленного изменения функционала устройства. Несмотря на ограничение (32 строки таблицы на одну программу) модуль способен выполнять довольно объёмные и сложные задачи, так как основную программную нагрузку берут на себя функции ТВМ. Правила программирования для ТВМ просты и интуитивно понятны, освоение не займет много времени. Так же не потребуется изучение сложной внутренней архитектуры МК модулей. Встроенный в ТВМ программный инструментарий, совместно с мощной аппаратной начинкой МК, предоставляет большую свободу выбора различных режимов портов ввода-вывода, интерфейсов и функций, часто применяемых в устройствах на базе микроконтроллеров.
Все версии прошивок ТВМ, с поддержкой дополнительной FLASH памяти, имеют встроенные функции речевого вывода информации с помощью Фразового Синтезатора Речи (далее ФСР), который реализует вывод чисел и единиц измерений согласно принятым правилам произношения в русской речи, также доступен вывод прочих голосовых сообщений и звуковых фрагментов, подготовленных пользователем. Благодаря функциям ФСР можно создавать уникальные интерактивные электронные устройства и системы, не применяя или дополняя визуальные средства отображения информации.
Модули выполнены в виде миниатюрных плат, в форм-факторе DIP, для удобства установки на макетных платах в процессе освоения или отладки электронного проекта. Цифра, в названии модуля, обозначает количество доступных портов ввода-вывода. Создание программной части проекта, компиляция и загрузка в модули производится в интегрированной среде разработки «TVMIDE», в ней же представлены демонстрационные проекты для освоения модулей и готовые решения различных электронных устройств. Модули не требуют обязательной сертификации, так как не являются законченными электронными устройствами.

Функциональный набор возможностей вычислительной системы ТВМ может различаться и зависит от версии прошивки и типа микроконтроллера.

Проекты

Примеры

АПК ТВМ - интеллектуальная собственность автора-разработчика Кожевникова Ю.В.
Условие использования АПК ТВМ в личных, не коммерческих, целях - СВОБОДНОЕ !

Коммерческое использование АПК ТВМ, без соглашения с автором - ЗАПРЕЩЕНО !

Применение готовых модулей, приобретенных у автора-разработчика, дает

автоматическое право на коммерческое использование АПК ТВМ.

© R3DEC Кожевников Ю.В. 2023