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《安富莱嵌入式周报》第311期：300V可调节全隔离USB PD电源，开源交流负载分析仪，CANFD Trace，6位半多斜率精密ADC设计，开源数学库

硬汉嵌入式 2023-07-21 12:00:03

简介《安富莱嵌入式周报》第311期：300V可调节全隔离USB PD电源，开源交流负载分析仪，CANFD Trace，6位半多斜率精密ADC设计，开源数学库

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视频版：

https://www.bilibili.com/video/BV1Hh4y1H7dR

《安富莱嵌入式周报》第311期：300V可调节全隔离USB PD电源，开源交流负载分析仪，CANFD Trace，6位半多斜率精密ADC设计，开源数学库

1、运行速度1Hz木头材料晶体管

The world’s first wood transistor - Linköping University

研究人员设计并测试了第一批木制晶体管，为更具可持续性和可生物降解的木质电子产品铺平道路。此外，木质电子设备可以提供活植物的电子控制。

2、可调300V高压USB PD电源，所有USB端口都彼此隔离并与高压隔离

Adjustable High Voltage USB PD Power Supply – AyLo

PDHV-main.zip (1.47 MB)

高压是相对来说的，这里的高压是指从USB电源中获的300V。

3、AI单片机STM32N6的最新消息，STM32N6的AI性能是STM32MP1(双核A7，800MHz)的25倍

这次消息由ST官方带来

1、运行相同的神经网络Demo，STM32N6的刷新帧率是STM32H7的75倍，主频不到其2倍。

2、STM32N6带的硬件NPU单元式他们自家开发，没有使用ARM的U55/U56加速，性能非常强劲，STM32N6的AI性能是STM32MP1(双核A7，800MHz)的25倍

3、芯片运行不需要像A系那样搞个散热片或者风扇冷却。

4、硬件上带千兆以太网，ISP机器视觉图像处理器，H264硬件编码，MIPI CSI摄像头等。

4、EtherCAT 20周年

Compatible and open EtherCAT technology – proven in practice for 20 years | Beckhoff Worldwide
EtherCAT Technology Group | Press details

自 20 年前推出 EtherCAT 以来，EtherCAT 技术协会（ETG）首次发布节点数。除模块化I/O 设备外，ETG 估计全球 EtherCAT 节点数为 5910 万个，而近期的增长尤为明显。自 2014年以来，EtherCAT 节点数呈指数级增长，仅 2022 年就增加了 1840 万个节点。

EtherCAT的独特卖点之一是该技术本身在20多年来从未改变过。芯片中包含的基本协议始终保持不变，并且仅以完全向后兼容的方式进行扩展

5、Python开源数学库numpy，很多底层实现采用C，有一定参考价值

网站：GitHub - numpy/numpy: The fundamental package for scientific computing with Python.
文档：NumPy Documentation
源代码：GitHub - numpy/numpy: The fundamental package for scientific computing with Python.

源码中有很多以C实现的代码，有一定的参考性：

比如单精度浮点转半精度浮点

uint16_t numpy_floatbits_to_halfbits(uint32_t f) {
  uint16_t h_sgn = (uint16_t)((f & 0x80000000u) >> 16);
  uint32_t f_exp = f & 0x7f800000u;
  uint32_t f_sig = f & 0x007fffffu;
 
  // Exponent overflow/NaN converts to signed inf/NaN
  if (f_exp >= 0x47800000u) {
    if ((f_exp == 0x7f800000u) && (f_sig != 0)) {
      // NaN - propagate the flag in the significand...
      uint16_t ret = (uint16_t)(0x7c00u + (f_sig >> 13));
      ret += (ret == 0x7c00u); // ...but make sure it stays a NaN
      return h_sgn + ret;
    } else {
      // (overflow to) signed inf
      return (uint16_t)(h_sgn + 0x7c00u);
    }
  }
 
  // Exponent underflow converts to a subnormal half or signed zero
  if (f_exp <= 0x38000000u) {
    // Signed zeros, subnormal floats, and floats with small
    // exponents all convert to signed zero half-floats.
    if (f_exp < 0x33000000u) {
      return h_sgn;
    }
    // Make the subnormal significand
    f_exp >>= 23;
    f_sig += 0x00800000u;
    f_sig >>= (113 - f_exp);
    // Handle rounding by adding 1 to the bit beyond half precision
    //
    // If the last bit in the half significand is 0 (already even),
    // and the remaining bit pattern is 1000...0, then we do not add
    // one to the bit after the half significand. However, the
    // (113 - f_exp) shift can lose up to 11 bits, so the || checks
    // them in the original. In all other cases, we can just add one.
    if (((f_sig & 0x3fffu) != 0x1000u) || (f & 0x07ffu)) {
      f_sig += 0x1000u;
    }
    uint16_t h_sig = (uint16_t)(f_sig >> 13);
    // If the rounding causes a bit to spill into h_exp, it will
    // increment h_exp from zero to one and h_sig will be zero.
    // This is the correct result.
    return (uint16_t)(h_sgn + h_sig);
  }
 
  // Regular case with no overflow or underflow
  uint16_t h_exp = (uint16_t)((f_exp - 0x38000000u) >> 13);
  // Handle rounding by adding 1 to the bit beyond half precision
  //
  // If the last bit in the half significand is 0 (already even), and
  // the remaining bit pattern is 1000...0, then we do not add one to
  // the bit after the half significand. In all other cases, we do.
  if ((f_sig & 0x3fffu) != 0x1000u) {
      f_sig += 0x1000u;
  }
  uint16_t h_sig = (uint16_t)(f_sig >> 13);
  // If the rounding causes a bit to spill into h_exp, it will
  // increment h_exp by one and h_sig will be zero. This is the
  // correct result. h_exp may increment to 15, at greatest, in
  // which case the result overflows to a signed inf.
  return (uint16_t)(h_sgn + h_exp + h_sig);
}

6、FatFS作者ChaN老师分享的交流负载分析仪

heco_src.zip (53.96 KB)

支持电压，电流，有效功率、视在功率、功率因数，频率，谐波分量展示。

界面效果：

7、AppWizard发布V1.36c，增加自动售货机，阿拉伯键盘，滚轮调数，火焰动态视频效果按钮等demo

AppWizardTrial_V136c_632c_Install.exe (70.63MB)

按钮动态效果是播放的视频实现，实际效果很炫

自动售货机：

阿拉伯键盘

滚轮调数

更新记录：

8、6位半多斜率精密ADC设计

Multislope ADC | Hackaday.io

基于积分器、电流开关、电压-时间转换和久经考验的多斜率方法的精密ADC设计

作者已经搞了一段时间了，还在持续的更新中。

9、MicroPython 10周年，发布V1.20

https://micropython.org/resources/MicroPython10YearsPoster.pdf

10、CinePI基于树莓派的高端电影摄像头

GitHub - schoolpost/CinePI: OpenSource Cinema Camera using Raspberry Pi
CinePI: a high-end film camera built on Raspberry Pi - Raspberry Pi

规格：

效果：

11、Embedded Wizard给STM32U599带来的炫酷视频效果展示

视频：

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12、资讯

（1）英飞凌推出业界首款下一代汽车级E/E架构LPDDR

Infineon enables next-generation automotive E/E architectures with industry’s first LPDDR Flash memory - Infineon Technologies

英飞凌LPDDR闪存提供安全、可靠和实时的代码执行，对汽车域和区域控制器至关重要。该器件的性能是当前NOR闪存的8倍，实时应用的随机读取事务速度提高了20倍。该器件符合 ISO26262 ASIL-B 标准，提供先进的纠错和其他安全功能

(2) 16路IO扩展芯片NCA9595PW

NCA9595PW-Q100 - Low-voltage 16-bit I²C and SMBus I/O expander with interrupt output, configuration registers and programmable pull-up resistors | Nexperia

低压16位，I2C和SMBus I/O扩展器，带中断输出、配置寄存器和可编程上拉电阻，该器件已经通过汽车级AEC-Q100 (Grade 1) 认证

（3）Audio Pioneer xMEMS宣布全球唯一一款全硅固态保真微型扬声器正式上市

Audio Pioneer xMEMS Announces General Availability of the World’s Only All-Silicon, Solid-State Fidelity Micro Speakers | xMEMS

13、H7-TOOL本周进展

H7-TOOL详细介绍：H7-TOOL开发工具，1拖4/16脱机烧录，高速DAPLINK，RTOS Trace，CAN/串口助手, 示波器, RTT等，支持WiFi，以太网，高速USB和手持 - H7-TOOL开发工具 - 硬汉嵌入式论坛 - Powered by Discuz!

（1）H7-TOOL已实现NXP 的 S32K3 系列汽车级芯片脱机烧录

下个正式版本将发布，急需的客户可先联系我们获取临时版本使用

（2）下个版本V2.22版本增强 PWM输出性能, 支持 0.01Hz 和 0.1Hz 单位

V2.2.2 版本增强 PWM输出性能。支持 0.01Hz 和 0.1Hz 单位。

频率范围： 0.05Hz ~ 40MHz

低频信号应用场景：

调试低功耗测量的板子时，由H7-TOOL输出低频方波信号控制继电器自动切换负载，用示波器观察电流波形。之前最低频率是1Hz，波形变化太快，不方便观察。

目前可以设置5秒（0.2Hz）波形变化一次，观察波形就很方便了。

（3）H7-TOOL的CANFD Trace全解析功能制作完成

当前已经支持：
1、LUA小程序控制，使用灵活。
2、采用SWD接口直接访问目标板芯片的CANFD外设寄存器和CANFD RAM区实现，支持USB，以太网和WiFi方式以及内网和外网访问。
3、可以解析CANFD工作模式，波特率，采样点和是时钟误差率。
4、可以解析所有标准ID过滤器配置和所有扩展ID过滤器配置。
5、可以解析CANFD接收的Rx Buffer，Rx FIFO0和Rx FIFO1数据。
6、通过监测Tx Event FIFO解析Tx Buffer, TxFIFO/Queue的发送事件序列。
7、监测ECR错误计数器和PSR协议状态寄存器。
8、CANFD兼容经典CAN，CANFD用于经典CAN模式也是可以正常解析的。
9、CANFD基本都是采用博世的IP核，所以大家可以方便的修正移植到其他厂家的CANFD芯片监测。

这几天将正式发布分享给大家，同时带来第2期CAN/CANFD/CANopen专题视频教程，将把CANFD的工作机制做个详细的说明