KTechLab — это свободная интегрированная среда разработки для программирования и отладки электронных схем (в частности, микроконтроллеров) в Linux.
Имеет очень удобный интерфейс, позволяет создавать программы с использованием языков C, Assembler и Microbe с возможностью транслирования кода между ними (Microbe -> C -> assembler). Встроенный отладчик позволяет выполнять наглядную симуляцию работы электрической схемы с одним или несколькими микроконтроллерами.
Тип приложения: другие программы для графического режима
Сайт разработчика: http://sourceforge.net/projects/ktechlab/
Что почитать?
- KTechLabРуководство пользователя системы KTechlab
- Разработка цифровых схем с помощью KTechLab
Разместил: vikos 15 Январь 2011 в 22:27
Источник: linsoft.info
Разработка цифровых схем с помощью KTechLab
Несколько недель назад я написал статью о симуляторе цифровых и аналоговых схем под названием ksimus . Один из моих читателей поинтересовался, в чем разница между ksimus и ktechlab , поэтому я решил взглянуть также и на ktechlab. Сразу могу сказать, что с обеими программами работать и играть — одно удовольствие.
Flow Parts KtechLab
С первого взгляда мне показалось, что в ktechlab куда более широкий набор компонентов, из которых можно строить схемы. В отличие от ksimus, в наборе ktechlab есть компонент, имитирующий ОЗУ, а также АЦП, ЦАП и даже микроконтроллер PIC! Мне даже пришлось воспользоваться Google’ом, чтобы понять, для чего же предназначены некоторые компоненты. Документация Ktechlab достаточно полна, хотя на веб-сайте программы я нашел множество битых ссылок. На сайте размещено обращение к сообществу с просьбой помочь в поддержке веб-сайта, и даже вы можете на нее откликнуться.
Компоненты в Ktechlab грубо разделены на категории: источники, дискретные элементы, переключатели, элементы индикации, логические элементы, соединители и микросхемы.
Удивительно, но в комплекте ktechlab идет десять источников напряжения, включая и те, о которых я даже не слышал. Я не инженер-электроник, но на мой взгляд, дублировать батарейку источником постоянного напряжения — это излишне. У обоих компонентов есть настраиваемый выход напряжения. Источник напряжения выдает синусоидальный сигнал с настраиваемой амплитудой и частотой. Генератор сигнала квадратной формы позволяет настроить частоту и период сигнала, хотя он интуитивно воспринимается как логический компонент, а не как источник.
В KTechlab также есть дискретные компоненты, из которых можно собрать простые аналоговые схемы. Здесь можно найти резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы. Есть широчайший выбор переключателей. Есть мгновенный ключ на замыкание и на размыкание, как просто одного провода, так и осуществляющий соединение одного из двух проводов, а также галетный переключатель.
CAN HACKER обзорчик — первый опыт и плюсик в Orange5
Выходные элементы в KTechlab также разнообразны. Есть простые светодиоды и лампы. Есть двунаправленные светодиоды, семисегментные индикаторы и точечно-матричные дисплеи. Точечно-матричный дисплей может быть практически любой, какой вам захочется. Разумеется, в наличии имеются вольтметры и амперметры. Наконец, можно построить графики тока и напряжения в интересующем нас месте.
На рисунке 1 изображена простейшая схема, демонстрирующая различные переключатели, батарею, лампу накаливания, вольтметр и потенциометр.
Группа соединителей KTechlab неожиданно меня удивила. Здесь можно найти последовательный и параллельный порты с подписями ко всем выходам! Можно воспользоваться шинным (bus) соединением для объединения нескольких проводников, так с ними удобнее работать. К примеру, все адресные линии, идущие на ОЗУ, могут быть объединены в единую адресную шину. Можно создавать внешние соединения для построения модулей, которые могут быть использованы в других, более сложных схемах.
Итак, добрались до цифровых компонентов, становится намного интереснее. Здесь вы найдете любые логические элементы, которые вам понадобятся. Создать элемент ИЛИ с 50 входами — звучит дико, но в KTechlab это возможно.
Также есть триггеры типа JK, SR и D. Переходим к более сложным микросхемам, среди которых можно найти ЦАП, АЦП, операционные усилители, двоичные сумматоры, мультиплексоры, демультиплексоры и счетчики. Но и это еще не все! Ktechlab содержит конвертер кода BCD в код 7-сегментного индикатора и драйвер матричного дисплея. Можно даже воспользоваться таймером 555! Помните такой?
На рисунке 2 изображена другая схема. Теперь у нас есть таймер, к которому подсоединен 8-битный счетчик. Выход счетчика соединен со входом драйвера матричного дисплея, который управляет единственым символом на матричном дисплее. Как вы можете видеть, имеются кнопки включения, up/down и перезапуска.
Когда кнопка включения (en) не нажата, таймер запускается и на дисплее поочередно показываются все возможные символы. Если нажать на кнопку перезапуска (r), отсчет начнется снова. Если нажать/отжать кнопку up/down (u/d), счет будет вестись в прямом или обратном порядке. Это простая схема, наглядно демонстрирующая основные функции ktechlab.
Далее, мы подошли к двум микросхемам, которые я даже не надеялся увидеть в симуляторе. Одна из них — это микросхема ОЗУ с 32-разрядной адресной шиной! Разрядность ее слова также может быть изменена, и я остановился на 90 битах.
Другой неожиданный чип — это микроконтроллер PIC! Ktechlab позволяет вам задействовать в своей схеме модель P16F84 PIC. При этом Ktechlab позволяет не только симулировать работу PIC, но также и настраивать его и программировать на нем! У реального PIC каждый вывод может быть настроен в качестве входа или выхода.
Эта настройка осуществляется путем записи определенного набора битов в регистр конфигурации. Ktechlab максимально упрощает начальную настройку PIC; начальный уровень сигнала выставляется мышкой. Режим работы вывода (вход или выход) настраивается так — нажимаете кнопку мышки и тяните туда, куда должны идти данные. У каждого вывода изображены стрелочка, отображающая направление течения данных.
На рисунке 3 изображена вымышленная схема с микроконтроллером PIC и параллельным портом. Очевидно, если немного посидеть и поразбираться, то создать схему с параллельным интерфейсом на PIC’е не составит большого труда. Ktechlab позволяет вам спроектировать и смоделировать подобную схему.
После настройки своего PIC’а с помощью Ktechlab, можно загружать программу в формате .asm, .c или .microbe. Если программа записана в формате .asm, тогда ktechlab будет симпулировать ее выполнение в схеме.
Язык ассемблера PIC может показаться скучным, но Ktechlab поможет вам сделать программирование легче. На самом деле, в KTechlab можно писать программы, просто соединяя элементы блок-схемы. Это проще показать, чем объяснять. Поэтому просто взгляните на рисунок 4. Слева изображен PIC с подписанными выводами. У каждого вывода имеется стрелочка, обозначающая выход или вход.
Справа изображена простейшая программа и процедура. Таким образом, Ktechlab предоставляет разработчику унифицированное окружение, в котором можно программировать, симулировать и соединять микроконтроллер PIC.
Единственное, чего я не нашел в ktechlab, а также в ksimus, это возможности сохранения выходных сигналов в файл, а также считывание входных сигналов из файла. Это позволило бы значительно приблизить симуляцию к реальным ситуациям. Можно было бы сравнить выход виртуального устройство с известным поведением реальных устройств. К сожалению, ни ktechlab, ни ksimus не предоставляют такой возможности.
Ранее мной был найден ksimus, я установил его и попробовал чисто из интереса. На Ktechlab обратил мое внимание мой читатель. Обе программы интересно изучать, и обе вполне работоспособны. Возможно, Ksimus больше подходит для симуляции аналоговых схем, а Ktechlab — для цифровых, потому что в его комплекте идет более широкий выбор цифровых компонентов.
Источник: rus-linux.net
KTechLab — Программа для проектирования и симуляции электрических схем
KTechLab — это бесплатная программа для разработки и проверки электронных схем.
Лицензия: GNU GPL (ознакомится с лицензионным соглашением на русском языке можно здесь )
Скачать программу можно с официального сайта: http://ktechlab.org/
На первый взгляд мне показалось, что в ktechlab куда более широкий набор компонентов, из которых возможно строить схемы. В отличие от ksimus, в наборе ktechlab есть компонент, имитирующий ОЗУ, и АЦП, ЦАП и даже микроконтроллер PIC! Документация Ktechlab довольно полна, впрочем на сайте утилиты я отыскал большое число битых ссылок. На веб-сайте размещено обращение к сообществу с просьбой помочь в поддержке веб-сайта, и даже вы можете на нее откликнуться.
Компоненты в Ktechlab грубо разделены на категории: источники, дискретные элементы, переключатели, элементы индикации, логические элементы, соединители и микросхемы.
Странно, однако в комплекте ktechlab идет 10 источников напряжения, включая и те, о которых я даже не слышал. Я не инженер-электроник, однако по-моему, дублировать батарейку источником постоянного напряжения — излишне. У обоих компонентов есть настраиваемый выход напряжения. Источник напряжения выдает синусоидальный сигнал с настраиваемой частотой и амплитудой. Генератор сигнала квадратной формы дает возможность настроить частоту и период сигнала, впрочем он интуитивно воспринимается как логический компонент, а не как источник.
В KTECHLAB к тому же есть дискретные компоненты, из которых возможно собрать простые аналоговые схемы. Тут есть резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы. Есть широчайший выбор переключателей. Есть мгновенный ключ на замыкание и на размыкание, как просто одного провода, так и осуществляющий соединение одного из 2-х проводов, и галетный переключатель.
Выходные элементы в KTECHLAB тоже разнообразны. Есть простые светодиоды и лампы. Есть двунаправленные светодиоды, семисегментные индикаторы и точечно-матричные дисплеи. Точечно-матричный дисплей может оказаться почти каждый, какой вам захочется. Конечно же, в наличии есть вольтметры и амперметры.
Наконец, возможно построить графики тока и напряжения в интересующем нас месте.
Тут есть параллельный и последовательный порты с подписями ко всем выходам! Возможно воспользоваться шинным (bus) соединением для объединения некоторого количества проводников, так с ними удобнее вести работу. К примеру, все адресные линии, идущие на ОЗУ, могут быть объединены в единую адресную шину. Возможно делать внешние соединения для построения модулей, которые могут быть использованы в иных, более сложных схемах.
Итак, добрались до цифровых компонентов, становится гораздо любопытнее. Тут вы найдете любые логические элементы, которые вам потребуются. Сделать элемент ИЛИ с 50 входами — звучит дико, однако в KTECHLAB это вероятно.
К тому же есть триггеры типа JK, SR и D. Переходим к более сложным микросхемам, из которых есть ЦАП, АЦП, операционные усилители, двоичные сумматоры, мультиплексоры, демультиплексоры и счетчики. Однако еще и это еще не все! Ktechlab содержит конвертер кода BCD в код 7-сегментного индикатора и драйвер матричного экрана. Возможно даже воспользоваться таймером 555! Не забывайте такой?
На рисунке 2 изображена иная схема. Сейчас у нас есть таймер, к которому подсоединен 8-битный счетчик. Выход счетчика соединен со входом дрова матричного экрана, который управляет единственным символом на матричном дисплее. Как вы можете видеть, есть кнопки включения, up/down и перезапуска.
Когда кнопка включения (en) не нажата, таймер запускается и на дисплее поочередно показываются все возможные знаки. Если нажать на кнопку перезапуска (r), отсчет начнется вновь. Если нажать/отжать кнопку up/down (u/d), счет будет вестись в прямом или обратном порядке. Это простая схема, наглядно демонстрирующая основные функции ktechlab.
Дальше, мы подошли к 2-м микросхемам, которые я даже не надеялся увидеть в симуляторе.1 из них — микросхема ОЗУ с 32-разрядной адресной шиной! Разрядность ее слова к тому же может оказаться изменена, и я остановился на 90 битах.
Иной внезапный чип — микроконтроллер PIC! Ktechlab дает возможность вам задействовать в собственной схеме модель P16F84 PIC. При этом Ktechlab дает возможность не только лишь симулировать работу PIC, однако тоже и настраивать его и программировать на нем! У реального PIC любой вывод может оказаться настроен в качестве входа или выхода.
Эта настройка производится путем записи определенного набора битов в регистр конфигурации. Ktechlab в максимальной степени упрощает начальную настройку PIC; начальный ур. сигнала выставляется мышкой. Режим работы вывода (вход или выход) настраивается так — нажимаете кнопку мышки и тяните туда, куда обязаны идти данные. У любого вывода изображены стрелочка, отображающая направление течения данных.
На рисунке 3 изображена вымышленная схема с микроконтроллером PIC и параллельным портом. Понятно, если слегка посидеть и поразбираться, то сделать схему с параллельным интерфейсом на PIC’е не будет составлять крупного усилий. Ktechlab дает возможность вам спроектировать и смоделировать подобную схему.
После настройки собственного PIC’а при помощи Ktechlab, возможно загружать программу в формате .asm, .c или .microbe. Если прога записана в формате .asm, тогда ktechlab будет симулировать ее исполнение в схеме.
Язык ассемблера PIC может казаться унылым, однако Ktechlab поможет вам сделать программирование проще. В действительности, в KTECHLAB возможно писать утилиты, просто соединяя элементы блок-схемы. Это легче продемонстрировать, чем разъяснять. По этой причине просто взгляните на рисунок 4. Слева изображен PIC с подписанными выводами.
У любого вывода есть стрелочка, обозначающая выход или вход. Справа изображена простейшая софтина и процедура. Т.о., Ktechlab предоставляет разработчику унифицированное окружение, в коем возможно программировать, симулировать и соединять микроконтроллер PIC.
Единственное, чего я не отыскал в ktechlab, и в ksimus, это возможности сохранения выходных сигналов в файл, и считывание входных сигналов из файла. Это дало возможность бы существенно приблизить симуляцию к реальным ситуациям. Возможно было бы сравнить выход виртуального устройство с известным поведением настоящих устройств. К несчастью, ни ktechlab, ни ksimus не предоставляют подобной возможности.
Раньше мной был найден ksimus, я установил его и попробовал чисто из интереса. На Ktechlab обратил мое внимание мой читатель. Обе утилиты любопытно исследовать, и обе весьма работоспособны. Вероятно, Ksimus более подходит для симуляции аналоговых схем, а Ktechlab — для цифровых, так как в его комплекте идет более широкий выбор цифровых компонентов.
Поделиться:
Оставьте свой комментарий!
Источник: pro-spo.ru