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Inhaltsverzeichnis
Protokoll Taschenrechner selber bauen
Anwesend: Robert (Alumnus, TU Dresden), Ludwig (TU Dresden), Moses (TU Wien), Daniel(TU Wien), Georg (Hochschule München), David (Hochschule München)
BuFaTa WiSe17
Leitung des AK: Robert (Alumnus, TU Dresden)
Einführung
Das Projekt wird allen Anwesenden zum Herstellen eines gemeinsamen Informationsstandes erklärt. Fragen dazu werden beantwortet. Danach werden die ToDos bearbeitet.
„Konkurrenz“:
- noch fehlende Funktion: Besselfunktion
Aufgaben / TODOs
- Open Source für TR Mathe suchen (Georg, David)
- Library für Mathematik https://www.gnu.org/software/gsl/
- Open Source für GUI suchen oder selbst schreiben
- Features: https://ugfx.io/features
- Unterstützte Hardware: https://ugfx.io/platforms
- Wurde z.B. auch von der SHA2017 (Chaos Computer Club nahes Event) Badge verwendet: https://github.com/SHA2017-badge/ugfx (E-Paper Display)
- Lizenz eher fragwürdig, da selbst geschrieben. Angeblich 100% Open Source. https://ugfx.io/license.html
- Bieten auch eine Software an (ugfx-Studio), mit der man sich einfach die entsprechenden GUI Views klicken kann
- TODO Evaluieren: Sinnvoll verwendbar ab welcher Displayauflösung?
- Open Source für Display auf Dotmatrix suchen oder selbst schreiben
- Display Controller? Falls ein zu ugfx kompatibler verwendet wird dann ist der Treiber dort schon enthalten
- Mikrocontroller raussuchen
- doch FPGA nehmen? → nur, wenn man einen ASIC bauen will
- mal bei herkömmlichen TR gucken um MC Anforderungen „reverse zu engineeren“ ?
- Tastenmultiplexing überlegen
- Display raussuchen
- 84x48px Nokia 5110 3mA mit SPI Interface https://www.ebay.at/itm/LCD-Blau-Display-Screen-fur-Nokia-5110-LCD-Module-fur-Arduino-DIY-project-SPI-GE/182076317392 –> müsste größer sein, die höhe könnte passen, ist aber viel zu schmal (ist halt aus nem Nokia 5110 und ein Handy ist selten so breit wie ein Taschenrechner)
- Casio FX 991 DE z.B. hat 192×63 Pixel
- oder Display aus vorigem Protokoll mit HD44780 (4 Daten + 2 Controlpins) http://www.pollin.de/shop/dt/NTE0OTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Displays/LCD_Modul_DATAVISION_DG_12232.html (ziemlich dick, aber gute Größe)
- Hardware BOM
- Matrix-Tastatur
- Hardware Mainboard Layout
- Toolchain
- Projektmanagement/-hosting
- GitHub
- Alternative könnte GitLab bei Fachschaft werden, oder: https://gitlab.com
- Tests für numerische Berechungen
- Finanzierung
- bei ST (µController) gibts vielleicht für studentische Projekte auch irgendeine Unterstützung (ST hat sich allerdings in der Vergangenheit bei der Unterstützung der bastelnden Menschen als sehr restriktiv herausgestellt)
- z.B. vielleicht mit Werbennennung auf Gehäuse
Mikrocontroller
Mindestanforderungen
- Sleep Mode
- I/O Interrupt muss den µC wecken können
- Interupt Handler für Tasten
- FPU (Single Precision reicht) –> Mit Fließkomma würde man sich unbestimmt viele Rechenoperationen für die Genauigkeit der Festkomma zu sparen
- keine DSP
- kein eigener Displaycontroller
- wieviele Pins benötigt man? (Multiplexing?) –> wenn der Controller genügend Pins hat, spart man sich das Multiplexing. Die Frage ist nur, ob man dies auch möchte.
- MHz ist nicht entscheidend, da Rechenzeit nicht entscheidend, auf Grund von PowerConsumption den µC gering takten (Vorschlag evtl.
- Solarzelle wird zum Betrieb vermutlich nicht ausreichen –> Weglassen wegen Kosten?
- Wiederaufladbarkeit über USB wäre gut
Grundsatzfrage: FPU als HW oder SW, da in Hardware erst ab Cortex M4?! Beispiel Software FPU Library: https://www.quinapalus.com/qfplib.html
–> Es wird sich in Richtung der STM32L Serie von SGS-Thomson orientiert, da diese im vorliegenden Anwendungsfall sehr stromsparend sind sowie den gestellten Anforderungen genügen.
Eher einen am Anfang der mehr Features hat:
Eventuell für später, da Stromverbrauch am geringsten –> Durchrechnen in STM32CubeMX Die STM32L0 oder die STM32F0 Serie sind zu favorisieren, da hier der Stromverbrauch am gerinsten in der Serie ist
Alternative: STM Eval Board fürn Anfang
Test von Software auf Eval Boards, Hardware nach und nach „Russisch“ aufbauen
OpenSource für TR-Mathe in C (C++)
- Standard Funktionen wie Winkelfunktionen, Exponentialfunktion … http://www.netlib.org/fdlibm/
- Numerisches Lösen von Gleichungen: http://www.ssisc.org/lis/
- DFT/FFT : http://www.fftw.org/
- Standard Vektor und Matrix Rechnungen. http://www.netlib.org/blas/
- Link des open source TR LibreCalc (zum größten Teil Standardbibliotheken in CPP genutzt): https://github.com/LibreCalc/ti
- Schwierig eine Open-Source Variante zu finden für komplexe Zahlen
- Allgemeine Übersicht: https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Arithmetic.html#Arithmetic
* Bei CPP abklären ob Compiler vorhanden ist
- GCC compiliert sowohl C als auch C++ code: https://developer.arm.com/open-source/gnu-toolchain/gnu-rm
* (Pseudo)Random Number Generator: https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Pseudo_002dRandom-Numbers.html#Pseudo_002dRandom-Numbers
Ende
Beginn: 17:45 Uhr
Ende: 20:00 Uhr
Der AK ist fertig / nicht fertig / sollte auf weiteren Tagungen besprochen werden
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