Hackable N°
Numéro
39

Créez un système d'affichage WiFi ...à base d'ESP32

Temporalité
Octobre/Novembre/Décembre 2021
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Créez un système d'affichage WiFi ...à base d'ESP32
Article mis en avant

Résumé

Voici un terrain sur lequel nous nous sommes déjà aventurés par le passé [1], mais qui nous avait en partie laissés sur notre faim. En effet, une carte Arduino UNO et trois malheureuses résistances permettent effectivement d'obtenir un affichage VGA, mais le résultat en 120×60 pixels et 4 couleurs est le maximum qu'on pouvait espérer obtenir. Avec un ESP32 en revanche, les choses sont radicalement différentes : jusqu'à 1280×1024 pixels, 64 couleurs maximum, Wi-Fi, clavier, souris, audio et émulation VT/ANSI ! Tout cela grâce à l'excellente bibliothèque FabGL...

Dans ce numéro...


Sir Clive Sinclair nous a quittés. Peu nombreux sont ceux qui ont marqué à ce point l'évolution des technologies informatiques et participé à leur démocratisation. Clive Sinclair, visionnaire et inventeur, est l'homme derrière le ZX80, le ZX81, et le ZX Spectrum, pour ne citer que les plus connues de ses contributions à l'Histoire.
Si vous venez du monde Arduino et faites vos premiers pas avec le SDK C/C++ de la Raspberry Pi Pico, il est fort probable que certaines choses vous paraissent anormalement complexes. Je ne parle pas seulement des ressources avancées tels les PIO, le DMA ou le contrôleur SSI, mais également des fonctionnalités dont vous pensiez déjà maîtriser le fonctionnement. C'est le cas, par exemple, des sorties PWM qui, avec la Pico, sont accessibles « au naturel » et sans fioritures. Voyons donc ensemble comment démêler tout cela et revenir à l'essentiel...
L’agence spatiale européenne (ESA) diffuse librement les données acquises par les RADAR spatioportés Sentinel-1. Au-delà de la mesure de distance à une cible, l’exploitation de ces données permet d’extraire bien des informations sur les conditions de propagation et de réflexion des ondes électromagnétiques émises autour de 5,405 GHz. L’analyse des données brutes permet d’atteindre un tel objectif, de l’utilisation des phases d’écoute du satellite comme radiomètre à la détection des émetteurs au sol autour de sa bande de fréquence de fonctionnement C civile ou G militaire. L’ESA ne supporte pas officiellement le décodage des données brutes... qu’à cela ne tienne, nous allons pallier cette déficience en analysant le format des données et en fournissant la solution au décodage des informations brutes disponibles sur le site Copernicus, validée par la compression en azimut et en distance des impulsions... et bien plus !
Le Commodore 64 est une machine mythique, un morceau d'histoire, qui grâce à sa popularité d’antan est aujourd'hui une des quelques machines 8 bits qu'il est possible d'acquérir sans se ruiner. Mettre la main sur un Commodore 64 vous coûtera actuellement entre 30 € et 60 €, parfois nu et tantôt avec quelques accessoires et jeux d'époque. Mais une fois l'ordinateur réceptionné, ou sorti du fond d'une cave ou d'un grenier obscur, quelques opérations sont nécessaires pour en permettre ou en faciliter l'utilisation. C'est ce dont nous allons parler à présent...
Choisir un langage pour un projet est une question d'équilibre entre confort et rapidité de développement d'une part et performance de l'autre. C'est précisément là la raison pour laquelle des langages comme C, C++ et depuis peu, Rust sont omniprésents, dès lors qu'on parle d'embarqué et de microcontrôleur. Aux deux extrémités du spectre des langages, nous avons JS ou Python d'un côté et l'incontournable assembleur de l'autre. Celui-là même dont nous allons nous occuper ici...
Pour prendre en main un nouveau FPGA, il est d’usage de faire clignoter des LED. C’est amusant, mais ne montre pas réellement l’intérêt des FPGA. Pour présenter le FPGA Trion T8 de la jeune société Efinix, nous allons donc sortir de ces éternels clignotements et réaliser une interface vidéo pour la Game Boy de Nintendo. L’occasion également de découvrir concrètement le langage de description matériel Chisel promu par l’université de Berkeley.

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Game & Watch : utilisons judicieusement la mémoire

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Au terme de l'article précédent [1] concernant la transformation de la console Nintendo Game & Watch en plateforme de développement, nous nous sommes heurtés à un problème : les 128 Ko de flash intégrés au microcontrôleur STM32 sont une ressource précieuse, car en quantité réduite. Mais heureusement pour nous, le STM32H7B0 dispose d'une mémoire vive de taille conséquente (~ 1,2 Mo) et se trouve être connecté à une flash externe QSPI offrant autant d'espace. Pour pouvoir développer des codes plus étoffés, nous devons apprendre à utiliser ces deux ressources.

Raspberry Pi Pico : PIO, DMA et mémoire flash

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Le microcontrôleur RP2040 équipant la Pico est une petite merveille et malgré l'absence de connectivité wifi ou Bluetooth, l'étendue des fonctionnalités intégrées reste très impressionnante. Nous avons abordé le sujet du sous-système PIO dans un précédent article [1], mais celui-ci n'était qu'une découverte de la fonctionnalité. Il est temps à présent de pousser plus loin nos expérimentations en mêlant plusieurs ressources à notre disposition : PIO, DMA et accès à la flash QSPI.

Programmation des PIO de la Raspberry Pi Pico

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La carte Pico de Raspberry Pi est appréciable à bien des égards. Ses ressources, son prix, ses deux cœurs ARM... Mais ce morceau de silicium qu'est le RP2040 renferme une fonctionnalité unique : des blocs PIO permettant de créer librement des périphériques supplémentaires qu'il s'agisse d'éléments standardisés comme SPI, UART ou i2c, ou des choses totalement exotiques et très spécifiques à un projet ou un environnement donné. Voyons ensemble comment prendre en main cette ressource et explorer le monde fantastique des huit machines à états de la Pico !

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