HackerBox 0049: Debug: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Pagbati sa mga HackerBox Hacker sa buong mundo! Para sa HackerBox 0049, nag-eeksperimento kami sa pag-debug ng mga digital na microcontroller system, pag-configure ng platform ng LOLIN32 ESP-32 WiFi Bluetooth sa loob ng Arduino IDE, na inilalapat ang FastLED Animation Library na may isang 8x8 matrix ng addressable RGB LEDs, tuklasin ang mga diskarte sa pag-debug ng code ng Serial Monitor, na ginagamit ang isang FTDI 2232HL module para sa pag-debug ng JTAG ng mga system ng microcontroller, at paghahanda ng isang DIY Logic Analyzer para magamit sa iba't ibang mga debug ng hardware at pagsubok na sitwasyon.

Ang Instructable na ito ay naglalaman ng impormasyon para sa pagsisimula sa HackerBox 0049, na mabibili dito habang tumatagal ang mga supply. Kung nais mong makatanggap ng isang HackerBox tulad ng karapatang ito sa iyong mailbox bawat buwan, mangyaring mag-subscribe sa HackerBoxes.com at sumali sa rebolusyon!

Ang HackerBoxes ay ang buwanang serbisyo sa kahon ng subscription para sa mga mahilig sa electronics at teknolohiya ng computer - Mga Hacker ng Hardware - Ang Mga Mangarap ng Pangarap.

Hakbang 1: Listahan ng Nilalaman para sa HackerBox 0049

• Wemos LOLIN32 ESP-32 Module
• FTDI 2232HL USB Module
• CY7C68013A Mini Board
• 8x8 Matrix ng WS2812B RGB LEDs
• Rainbow Set ng Mini Grabber Clips
• Itakda ng Babae-Babae Dupont Jumpers
• Eksklusibong HackerBox Thinking Cap
• Pupunta sa Incognito Sticker
• Skull SIMM Sticker

Ilang iba pang mga bagay na makakatulong:

• Panghinang, bakal, at pangunahing mga tool sa paghihinang
• Computer para sa pagpapatakbo ng mga tool ng software

Pinakamahalaga, kakailanganin mo ang isang pakiramdam ng pakikipagsapalaran, espiritu ng hacker, pasensya, at pag-usisa. Ang pagbuo at pag-eksperimento sa electronics, habang napaka-rewarding, ay maaaring maging nakakalito, mapaghamong, at kahit nakakainis minsan. Ang layunin ay pag-unlad, hindi pagiging perpekto. Kapag nagpumilit ka at nasisiyahan sa pakikipagsapalaran, maraming kasiyahan ang maaaring makuha mula sa libangan na ito. Dahan-dahang gawin ang bawat hakbang, isipin ang mga detalye, at huwag matakot na humingi ng tulong.

Mayroong isang kayamanan ng impormasyon para sa kasalukuyan at mga prospective na kasapi sa HackerBoxes FAQ. Halos lahat ng mga email na hindi pang-teknikal na suporta na natanggap namin ay sinasagot na doon, kaya talagang pinahahalagahan namin ang iyong paglalaan ng ilang minuto upang basahin ang FAQ.

Hakbang 2: Wemos LOLIN32 ESP-32 Module

Gawin ang mga paunang pagsubok ng platform ng Wemos LOLIN32 ESP-32 Module WiFi Bluetooth bago i-solder ang mga header pin sa module.

I-install ang Arduino IDE at ang suportang suportang ESP-32

Sa ilalim ng mga tool> board, tiyaking piliin ang "WeMos LOLIN32"

I-load ang halimbawa ng code sa Mga File> Mga Halimbawa> Mga Pangunahing Kaalaman> Blink at i-program ito sa WeMos LOLIN32

Ang halimbawang programa ay dapat na maging sanhi ng asul na LED sa module na kumurap. Eksperimento sa pagbabago ng mga parameter ng pagkaantala upang gawin ang LED blink na may iba't ibang mga pattern. Ito ay palaging isang mahusay na ehersisyo upang mabuo ang kumpiyansa sa pag-program ng isang bagong module ng microcontroller.

Sa sandaling komportable ka sa pagpapatakbo ng module at kung paano ito i-program, maingat na ihihinang ang dalawang hilera ng mga header pin sa lugar at subukang muli ang mga program sa paglo-load.

Hakbang 3: Matrix ng 64 RGB LEDs

I-install ang FastLED Animation Library para sa Arduino IDE.

Ikonekta ang LED Matrix tulad ng ipinakita.

Tandaan na ang LED na "Data In" ay naka-wire sa ESP32 Pin 13 (A14).

Kapag binubuksan ang higit sa isang maliit na bilang ng mga LED sa bawat oras, lalo na sa buong ningning, isaalang-alang ang paggamit ng isang mas mataas na kasalukuyang 5V na supply sa halip na ang 5V pin sa LOLIN32.

I-program ang LEDmatrix demo sketch na kumikislap ng isang random na elemento na may isang random na kulay para sa apat na segundo bawat isa.

Hakbang 4: Simple Serial Monitor Debugging para sa Arduino IDE

Ang isa sa pinakasimpleng at pinakamabilis na pamamaraan para sa pag-debug ng isang Arduino sketch ay ang paggamit ng serial monitor upang maobserbahan ang output mula sa mga pahayag ng Serial.print habang isinasagawa ang code.

Sa LEDmatrix demo sketch, i-unsment ang linya na "// # tukuyin ang DEBUG 1" sa pamamagitan ng pag-aalis ng dalawang slash pasulong.

Bubuksan nito ang Serial Monitor Debugging sa sketch. Ang pagbubukas ng serial monitor ng IDE sa 9600 baud ay magpapakita ng output ng debug. Suriin ang code upang makita kung paano nabuo ang output na ito.

Ang ganitong mga serial output statement ay maaaring magamit upang i-flag kapag ang pagpapatupad ay pumasok / lumabas sa isang tiyak na pagpapaandar o lugar ng code. Ang mga pahayag ay maaari ring ipasok (tulad ng ipinakita) sa mga halaga ng output na ginamit sa programa upang masubaybayan kung paano ito nagbabago sa iba't ibang mga bahagi ng isang programa o bilang tugon sa iba't ibang mga input o iba pang mga kundisyon.

Hakbang 5: Advanced na Serial Debugging para sa Arduino IDE

Pinapayagan ka ng SerialDebug Library na magamit ang mas advanced na pag-debug sa Arduino IDE.

Ang Random Nerds Tutorial na ito ay nagpapakita kung paano gamitin ang SerialDebug Library sa iyong mga proyekto.

Hakbang 6: Pag-debug ng JTAG Gamit ang FT2232HL Module

Ang FT2232H (datasheet at higit pa) ay isang ika-5 henerasyon ng chip ng tulay sa pagitan ng USB 2.0 Hi-Speed (480Mb / s) at UART / FIFO. Mayroon itong kakayahan na mai-configure sa iba't ibang pamantayan ng industriya na serial o parallel interface. Ang FT2232H ay may dalawang multi-protocol na magkasabay na serial engine (MPSSEs) na nagpapahintulot sa komunikasyon gamit ang JTAG, I2C at SPI sa dalawang mga channel nang sabay-sabay.

Ang JTAG (Joint Test Action Group) ay isang pamantayan sa industriya para sa pagpapatunay ng mga disenyo at pagsubok sa mga naka-print na circuit board. Bagaman ang maagang aplikasyon ng JTAG ay naka-target sa pagsubok sa antas ng board, ang JTAG ay nagbago upang magamit bilang pangunahing paraan ng pag-access sa mga sub-block ng mga integrated circuit, na ginagawang isang mahalagang mekanismo para sa pag-debug ng mga naka-embed na system na maaaring walang anumang ibang channel ng komunikasyon na may kakayahang debug. Ang isang "JTAG adapter" ay gumagamit ng JTAG bilang mekanismo ng transportasyon upang ma-access ang mga on-chip debug module sa loob ng target na CPU. Hinahayaan ng mga modyul na iyon ang mga developer na i-debug ang software ng isang naka-embed na system nang direkta sa antas ng pagtuturo ng makina o sa mga tuntunin ng code ng mapagkukunan ng mataas na antas ng wika.

JTAG Pagde-debug ng ESP32 gamit ang FT2232 at OpenOCD

In-Circuit Debugging ang ESP32 gamit ang isang FTDI 2232HL adapter na batay sa JTAG

OpenOCD ang Open On-Chip Debugger

Suriin din ang cool na gabay na ito mula sa Adafruit na nagpapakita kung paano gumamit ng isang FT232H upang kumonekta sa I2C at SPI sensor at breakout mula sa anumang desktop PC na nagpapatakbo ng Windows, Mac OSX, o Linux.

Hakbang 7: DIY Logic Analyzer - CY7C68013A Mini Board

Ang isang logic analyzer ay isang elektronikong instrumento na kumukuha at nagpapakita ng maraming signal mula sa isang digital system o digital circuit. Ang mga analyzer sa pag-login ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang para sa pag-debug ng digital electronic system.

Ang proyekto ng sigrok ay isang portable, cross-platform, open source signal analysis software suite na sumusuporta sa iba't ibang mga uri ng aparato kabilang ang mga analyzer ng lohika, oscilloscope, atbp.

Ang CY7C68013A Mini Board ay isang lupon ng pagsusuri sa Cypress FX2LP. Ang board ay maaaring magamit bilang isang USB-based, 16-channel logic analyzer na may hanggang sa isang 24MHz na rate ng pag-sample. Batay sa hardware na halos katulad sa Saleae Logic, ang sigrok open-source fx2lafw firmware ay maaaring suportahan ang operasyon bilang isang logic analyzer.

Maituturo na nagpapakita ng Pagbabago ng Logic Analyzer ng Mini Boad

Para sa pag-interfacing ng mga signal ng lohika mula sa isang target na system patungo sa analyzer ng lohika, kapaki-pakinabang na magkaroon ng napakaliit na clip lead. Ang isang babaeng jupper ng Dupont na may isang dulo na tinanggal ay maaaring solder sa isang mini-grabber clip. Ang paghahanda ng isang hanay ng mga ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa maraming mga sitwasyon sa pag-debug ng hardware na nangangailangan ng isang analyzer ng lohika.

Hakbang 8: Eksklusibong HackerBox Thinking Cap

Inaasahan namin na nasisiyahan ka sa pakikipagsapalaran sa HackerBox ng buwang ito sa electronics at computer na teknolohiya. Abutin at ibahagi ang iyong tagumpay sa mga komento sa ibaba o sa HackerBoxes Facebook Group. Gayundin, tandaan na maaari kang mag-email sa [email protected] anumang oras kung mayroon kang isang katanungan o kailangan mo ng tulong.

Anong susunod? Sumali sa rebolusyon. Live ang HackLife. Kumuha ng isang cool na kahon ng na-hack na gear na naihatid mismo sa iyong mailbox bawat buwan. Mag-surf sa HackerBoxes.com at mag-sign up para sa iyong buwanang subscription sa HackerBox.