HackerBox 0049: Debug: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Salam untuk Penggodam HackerBox di seluruh dunia! Untuk HackerBox 0049, kami bereksperimen dengan menyahpepijat sistem mikrokontroler digital, mengkonfigurasi platform Bluetooth WiFi LOLIN32 ESP-32 dalam Arduino IDE, menerapkan Perpustakaan Animasi FastLED dengan matriks 8x8 RGB LED yang dapat dialamatkan, meneroka teknik debug kod Serial Monitor, memanfaatkan Modul FTDI 2232HL untuk penyahpepijatan JTAG sistem mikrokontroler, dan menyediakan DIY Logic Analyzer untuk digunakan dalam pelbagai senario debug dan ujian perkakasan.

Instructable ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox 0049, yang boleh dibeli di sini selagi bekalan masih ada. Sekiranya anda ingin menerima HackerBox seperti ini di kotak surat anda setiap bulan, sila langgan di HackerBoxes.com dan sertai revolusi!

HackerBoxes adalah perkhidmatan kotak langganan bulanan untuk peminat elektronik dan teknologi komputer - Peretas Perkakasan - Pemimpi Impian.

Langkah 1: Senarai Kandungan untuk HackerBox 0049

• Modul Wemos LOLIN32 ESP-32
• Modul USB FTDI 2232HL
• Papan Mini CY7C68013A
• 8x8 Matriks WS2812B RGB LED
• Set Pelangi Klip Mini Grabber
• Set Penerjun Dupont Perempuan-Perempuan
• Cap Berfikir HackerBox Eksklusif
• Pelekat Penyamaran
• Pelekat SIMM Tengkorak

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Alat pemateri besi solder, solder, dan asas
• Komputer untuk menjalankan alat perisian

Yang paling penting, anda memerlukan rasa pengembaraan, semangat penggodam, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, walaupun sangat bermanfaat, kadang-kadang sukar, mencabar, dan bahkan mengecewakan. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Apabila anda bertahan dan menikmati pengembaraan, kepuasan yang banyak dapat diperoleh dari hobi ini. Lakukan setiap langkah dengan perlahan, ingat perinciannya, dan jangan takut untuk meminta pertolongan.

Terdapat banyak maklumat untuk ahli semasa dan calon di FAQ HackerBoxes. Hampir semua e-mel sokongan bukan teknikal yang kami terima sudah dijawab di sana, jadi kami sangat menghargai anda mengambil masa beberapa minit untuk membaca Soalan Lazim.

Langkah 2: Modul Wemos LOLIN32 ESP-32

Lakukan ujian awal platform Bluetooth Bluetooth Wemos LOLIN32 ESP-32 Module sebelum menyisipkan pin header ke modul.

Pasang pakej sokongan Arduino IDE dan ESP-32

Di bawah alat> papan, pastikan untuk memilih "WeMos LOLIN32"

Muatkan kod contoh di Fail> Contoh> Asas> Blink dan atur program ke WeMos LOLIN32

Program contoh harus menyebabkan LED biru pada modul berkelip. Eksperimen dengan mengubah parameter kelewatan untuk menjadikan LED berkelip dengan corak yang berbeza. Ini selalu merupakan latihan yang baik untuk membina keyakinan dalam memprogram modul mikrokontroler baru.

Setelah anda merasa selesa dengan pengoperasian modul dan cara memprogramnya, pasangkan dua baris pin header dengan teliti dan uji program memuatkan sekali lagi.

Langkah 3: Matriks 64 RGB LED

Pasang Perpustakaan Animasi FastLED untuk Arduino IDE.

Sambungkan Matrik LED seperti yang ditunjukkan.

Perhatikan bahawa "Data In" LED disambungkan ke ESP32 Pin 13 (A14).

Semasa menyalakan lebih dari segelintir LED pada satu masa, terutama untuk kecerahan penuh, pertimbangkan untuk menggunakan bekalan 5V arus lebih tinggi dan bukan pin 5V pada LOLIN32.

Programkan lakaran demo LEDmatrix yang berkelip elemen rawak dengan warna rawak masing-masing selama empat saat.

Langkah 4: Debugging Monitor Serial Mudah untuk Arduino IDE

Salah satu kaedah termudah dan tercepat untuk men-debug sketsa Arduino adalah dengan menggunakan monitor bersiri untuk melihat output dari pernyataan Serial.print semasa pelaksanaan kod.

Dalam lakaran demo LEDmatrix, lepaskan garis "// # define DEBUG 1" dengan membuang dua garis miring ke depan.

Ini akan menghidupkan Serial Monitor Debugging dalam lakaran. Membuka monitor bersiri IDE ke 9600 baud akan menunjukkan output debug. Kaji kod untuk melihat bagaimana output ini dihasilkan.

Penyataan output bersiri seperti itu dapat digunakan untuk menandakan ketika pelaksanaan memasuki / keluar dari fungsi atau bidang kode tertentu. Pernyataan juga dapat disisipkan (seperti yang ditunjukkan) ke nilai output yang digunakan dalam program untuk memantau bagaimana mereka berubah dalam bahagian program yang berbeza atau sebagai tindak balas terhadap pelbagai input atau keadaan lain.

Langkah 5: Debugging Serial Lanjutan untuk Arduino IDE

Perpustakaan SerialDebug membolehkan anda memanfaatkan debug yang lebih maju di Arduino IDE.

Tutorial Random Nerds ini menunjukkan cara menggunakan Perpustakaan SerialDebug dalam projek anda.

Langkah 6: Debugging JTAG Dengan Modul FT2232HL

FT2232H (lembaran data dan banyak lagi) adalah cip jambatan generasi ke-5 antara USB 2.0 Hi-Speed (480Mb / s) dan UART / FIFO. Ia memiliki kemampuan untuk dikonfigurasi ke pelbagai antara muka bersiri atau selari standard industri. FT2232H mempunyai dua enjin bersiri serentak multi-protokol (MPSSE) yang membolehkan komunikasi menggunakan JTAG, I2C dan SPI pada dua saluran secara serentak.

JTAG (Joint Test Action Group) adalah standard industri untuk mengesahkan reka bentuk dan menguji papan litar bercetak. Walaupun aplikasi awal JTAG menargetkan pengujian tingkat papan, JTAG telah berkembang untuk digunakan sebagai cara utama untuk mengakses sub-blok litar bersepadu, menjadikannya mekanisme penting untuk debug sistem tertanam yang mungkin tidak memiliki saluran komunikasi yang mampu melakukan debug. "Adaptor JTAG" menggunakan JTAG sebagai mekanisme pengangkutan untuk mengakses modul debug on-chip di dalam CPU sasaran. Modul tersebut membolehkan pembangun menyahpepijat perisian sistem tertanam secara langsung di peringkat arahan mesin atau dari segi kod sumber bahasa tahap tinggi.

JTAG Menyahpepijat ESP32 dengan FT2232 dan OpenOCD

In-Circuit Debugging ESP32 menggunakan penyesuai JTAG berasaskan FTDI 2232HL

OpenOCD Debugger Buka On-Chip

Lihat juga panduan hebat dari Adafruit ini yang menunjukkan cara menggunakan FT232H untuk menyambung ke sensor I2C dan SPI dan pelarian dari mana-mana PC desktop yang menjalankan Windows, Mac OSX, atau Linux.

Langkah 7: Penganalisis Logik DIY - Papan Mini CY7C68013A

Penganalisis logik adalah instrumen elektronik yang menangkap dan memaparkan pelbagai isyarat dari sistem digital atau litar digital. Penganalisis log masuk boleh sangat berguna untuk menyahpepijat sistem elektronik digital.

Projek sigrok adalah rangkaian perisian analisis isyarat sumber terbuka, lintas platform, yang menyokong pelbagai jenis peranti termasuk penganalisis logik, osiloskop, dll.

Papan Mini CY7C68013A adalah papan penilaian Cypress FX2LP. Papan ini dapat digunakan sebagai penganalisis logik 16 saluran berasaskan USB dengan kadar persampelan hingga 24MHz. Berdasarkan perkakasan yang hampir sama dengan Saleae Logic, firmware fx2lafw sumber terbuka sigrok dapat menyokong operasi sebagai penganalisis logik.

Diarahkan menunjukkan Penukaran Logik Penganalisis Mini Boad

Untuk menghubungkan isyarat logik dari sistem sasaran ke dalam penganalisis logik, berguna untuk mempunyai petunjuk klip yang sangat kecil. Pelompat Dupont wanita dengan satu hujungnya dikeluarkan dapat disolder ke klip mini-grabber. Menyiapkan satu set ini boleh berguna dalam banyak senario debug perkakasan yang memerlukan penganalisis logik.

Langkah 8: Cap Pemikiran HackerBox Eksklusif

Kami harap anda menikmati pengembaraan HackerBox bulan ini ke dalam teknologi elektronik dan komputer. Jangkau dan kongsi kejayaan anda dalam komen di bawah atau di Kumpulan Facebook HackerBoxes. Juga, ingat bahawa anda boleh menghantar e-mel ke [email protected] bila-bila masa sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau memerlukan bantuan.

Apa yang akan datang? Sertailah revolusi. Jalankan HackLife. Dapatkan kotak gear hackable yang hebat dihantar terus ke peti mel anda setiap bulan. Melayari HackerBoxes.com dan mendaftar langganan HackerBox bulanan anda.