雨恩的生活日誌

 這算是個差不多先生的故事, 因工作的關係, 由網路管理和系統管理以及企業流程程式設計的領域, 進入了微控制器(MCU, 單晶片)firmware開發的世界。我們內部有從電路設計, 到PCB Layout, Assembly的能力, 所以除了MCU原廠出的Evaluation Board, Development Board外, 我們內部會在取得MCU IC後, 製作自己的工程板(Engineering Board)。驗證沒問題後, 就會將工程板改成真正產品的量產板。 幾乎每個人都以自己的角度來看世界, 硬體部門在做工程板的時候, 就我們firmware的角度來看, 他們應該沒想過我們要怎麼過日子吧! 要怎麼把firmware燒錄到工程板, 這件事就可以看得出來, 工程板上就是把比較會用到的(硬體的角度)Pin拉出來, 例如SWCLK, SWDIO, VCC, GND。然後, 給你一支JLink除錯器, 接下來怎麼接上去, 就是你家的事了! 當然, 這也是給我們自我訓練的機會。 原廠的開發板, 有部份會有onboard debugger, 像下面這張Nordic PCA10040, 我圈起來的部份就是, 通常都會是一顆JLink的晶片。 有些原廠的板子也會沒有onboard debugger, 這時候他們通常會設計一些Connector, 20pin, 9pin之類的, 現在debugger的廠商種類很多, 連接線也一樣有很多種。如以下開發板, 就有一個JLink的標準20Pin的連結器。 這樣使用原廠開發板寫firmware時, 只要用標準的20pin連接線, 來連接JLink除錯器和開發板就可以了。而這連接線和接頭都有防呆的缺口設計, 所以不會弄錯。 而我們一開始想的是, 如何把MCU上的firmware寫好, 除錯器只知道可以用來燒錄firmware到晶片上, 也可以用來做程式的除錯。這樣就好了, 其他的也沒時間多想了。差不多先生就這樣上身了。因此, 我知道, 原廠的JLink除錯器, 在我們使用SWD除錯時, 只要找到20pin裡的4個: VTref, SWCLK, SWDIO, GND。把這4個Pin接到工程板上的VCC, SWCLK, SWDIO, GND, 然後想辦法給工程板供電, 就可以開始工作了, 此時正常的話, IDE上都會看到有抓到除錯...

  最近在玩這張評估板, Cypress CY8CPROTO-063-BLE PSoC 6 BLE PROTOTYPING KIT, 原廠設計自帶除錯器, 如上圖左邊部份, 標註為KitProg2。 Cypress似乎出三種除錯器: KitProg2, KitProg3, MiniProg4; 自帶的用最低階的我能理解, 但看看不同除錯器支援的功能: 特別是IDE的支援, 明顯KitProg3是比較好的多! 而且似乎KitProg2支援的PSoC Creator只能在Windows上跑! 剛好看到Cypress文件說,  You can update your KitProg device to latest version of KitProg3 firmware with DAPLink using the crossplatform, command line Firmware Loader (fw-loader) tool. 就來試試: 首先要去download fw-loader這個工具,  https://github.com/Infineon/Firmware-loader 然後unzip, 在命令列裡進入這個目錄裡的 fw-loader\bin目錄,  先將評估板接用USB線連到電腦 下指令: (.\fw-loader.exe --device-list) PS C:\fw-loader\bin> .\fw-loader.exe --device-list Cypress Firmware Updater, Version: 3.4.0.1772 (C) Copyright 2018-2022 by Cypress Semiconductor Corporation (an Infineon company) All Rights Reserved Info: Start the API initialization Info: Connected - KitProg2-151A056E021F1400 Info: The hardware initialization has completed in 531 ms The connected supported devices: ...

 小孩小四時的數學題目,  想不開的老爸：到底是誰在念小學？  當時, 忍不住寫了程式來解問題, 想法是列出所有排列可能再一一比對符合條件者, 這個方法會因為列出所有可能排列的清單太多, 而造成CPU使用率相當的高! 也必須等待較長的時間才能得到解答。 研究了數獨的程式寫法後,  數獨(Su Doku)用電腦來解 , 發現用recursion的技法效率相當的不錯, 即使使用Python來寫也可以很快。 之前方法(test3.c)需要36秒才解出答案, 即使改為多緒寫法也要10秒。改用recursion方法來寫後, CPU使用量少到看不到, 答案也是立即閃現。即使用Python來寫, 也是馬上得到答案。這個Python程式放在github: math_junior.py (對應的C語言版本程式:  math_junior.c  , 其實C的執行速度還是快的多) 程式修改的想法如下: 因為和數獨的玩法很像, 都是方格裡填數字, 只是數獨的要求是橫列和直欄及3x3小方格裡的數字都不能重複; 而小四數學題目是橫列格子裡數字加總要等於指定的某個數值, 以及直欄格子裡的數字加總要等於指字的某個數值, 還有格子裡的數字要是1-16都不能重複。這不是很像嗎? 差別只是方格大小不同, 填入格子的數字要滿足的條件不同而已。 因此, solve()裡針對差異改了2個地方, 如下圖: 然後, 資料存放的陣列, 配合要求, 改了一下: 因應題目4x4的方格每橫列加總要等於該橫列指定的加總值, 所以直接把方格加大一些, 多出來的位置拿來放置指定的加總值 (如圖, 橫列的加總值以及直欄的加總值)。 最後, possible(y, x, n)裡要檢查同樣有3個條件, 1. 填入1-16不能重複, 這可以由#can't repeat之下的nested loops 來完成檢查工作。 然後橫列加總的條件有點挑戰! 一開始, 我用傳入的行列值(y, x)來判斷當到達行=3時, 再來檢查橫列加總是否符合條件, 卻總算出錯誤的答案, 而且跑很久! 後來才想到, 這支程式的solve()只找空格來嘗試可能答案, 而題目本身原本在四個角落就已經填了數值! 所以solve()會跳過這4固已填的格子; 這樣一來, 就不會檢查到加總條件是否符合。所以修改成先檢查...

 之前兒子在書局買了一小本的數獨, 無事時拿來玩玩。規則很簡單, 如下圖, 共有9x9的格子, 這個grid又均分成9個sub-grid, 每個sub-grid大小為3x3。每格只能填入1-9的數字, 而且每横列的數字不能重複, 同樣每直欄的數字也不能重複, 還有每個sub-grid內的數字也不能重複。如圖, 一開始都會先有填好的數字, 稱為clue, clue愈多愈好解! 我們玩了一下, 容易的可以在20分鐘左右解完。難的可能要40分鐘以上, 真是kill time的好方法!  但有一天, 小兒突發奇想, 出了一個題目給我解, 哇! 居然解不出來! 這下子是不是顯得我能力不足? (其實是題目出的不好!) 為了證明是題目出的有問題, 我必須找出所有可能的解, 以說明給的clue不足以解出唯一解! 當然聰明的方法是用電腦來解, 用手算是很花時間的。 其實可以google到很多人寫的程式, 第一個找到的程式是: a really simple sudoku solver in pure c 這個程式可以找出解, 但也只會找到一個解! 因為正常來說, 數獨出題的人會只出有唯一解的題目, 所以只找一個解的想法是合理的。但是碰到小朋友這種出題者, 就不會只有唯一解了! 因此, 我就想要自己改一下這支程式來找出所有解!  當然, 還是先google一下, 是不是已經有人已經先寫好了。結果先看到以下的問答: Sudoku multiple solutions C 就是有人寫了一個類似的程式, 然後問怎麼改成可以解多個解, PioneerAxon則回答, 1. solveSudoku()在return 1之前要把value重置回0, 2. 所有格子都填完就印出結果。雖然沒有直接幫忙把程式改完, 但這些提示對我很有助益! 然後, 他還給了一個連結, 指到一個sudoku-solver的程式專案。我也去看了這個專案, 試了一下程式, 它確實可以非常快地找到所有的解。不過, 這支程式的寫法稍為複雜了一些些。我還是以前面的那支程式來改寫, 首先要先看懂程式的邏輯是什麼, 簡單說是利用recursion來幫我們產生一個tree search, 將所有可能都走遍, 再排除所有不對的情況後, 自然會找到所有可能的解。以下影片, 應有助更深入的理解。 所以依Pionee...

 TI TMP102溫度感測器雖然有點年紀了, 但是幾年前我買了一個由sparkfun製作的模組, 這期間也使用過其他廠商的產品, 例如ASAIR AM2320, DHT11, TMP36, Bosch BME280。用起來, TMP102算是很好用的, 雖然只有單一的溫度感測功能, 但他很穩定, 使用的人也多, 很容易找到資源。 今天只想簡單的把微控制器接上TMP102, 讀一下溫度, 特別是冬天想做個麵包, 溫度是很重要的控制因素, 太冷的話, 發酵不起來的。 接線方法如下圖, 就2個模塊: Pico 和 TMP102。他們之間使用I2C溝通, 也就是實體線路SDA, SCL二條線, SDA我使用藍色的線, SCL我用紅色的線。不要忘記, 電路元件是要供電才會動的, 所以還要再接上GND, VCC。 用照片看不清楚的話, 我把Pico的Pinout圖放在下面, 我把使用到腳位打勾, 共4個Pin: 38 GND, 36 3V3(OUT), 22 GP17 (I2C0 SCL), 21 GP16 (I2C0 SDA)。各位可以用來和照片相互對照。其中39 VSYS (當接USB供電時, 此腳位是5V), 其實是用來輸入電源供電給Pico的, 這裡要改用36 3V3(OUT)比較適合。 好了, 硬體接線接好後, 要來驅動他們工作了。最最簡單的方法, 目前來說, 就是使用MicroPython了, 因為最煩人的部份, 他們都幫大家做完了! 剩下的部份, 留給大家來完成的就是最好玩的部份了。Pico的資源真的很多, Raspberry Pi原廠的文件和網站就已經做得很不錯, 其他相關廠商也有不錯的文件, 例如賣電子零組件的Digikey也寫了一份文件來教大家怎麼使用Pico的I2C:  https://www.digikey.tw/en/maker/projects/raspberry-pi-pico-rp2040-i2c-example-with-micropython-and-cc/47d0c922b79342779cdbd4b37b7eb7e2 目前和MicroPython最匹配的軟體開發環境應該是Thonny,  https://thonny.org/  下載安裝後, 開啟Thonny, 在他的功能表Tools -- Opt...

在我大二的管理數學課程中, 有一部份是線性代線, 當時的上課方式是lecture, 也就是老師將其筆記寫在黑板上, 我們當學生的一邊聽講,一邊抄寫筆記。那時雖然有教科書, 但上課內容和書上不儘相同, 所以抄筆記很重要。 當時我剛插班大學, 對微積分算是很上手, 從五專畢業開始, 二三個月間考了5間學校, 由北考到南, 不會也變成會的了。所以大二的管理數學, 先開始教的微分方程, 正好可以銜接的上, 學起來不會太難。但下學期的線性代線, 和微積分完全不一樣, 學起來感覺好像要換個腦袋才行, 哈! 我雖然很認真的抄筆記, 但也不敢完全認為自己抄的東西正確, 大三那年在學校的書局看到一本 Linear Algebra (Fraleigh/Beauregard, 1990) 就買了下來, 之後雖然有稍為翻看, 但因為準備考研的方向, 選擇了經濟,統計; 沒想到這一路走下來, 完全沒再用到線性代數! 加上多年在外, 讀研究所, 當兵, 工作, 放在父母家的筆記也被家人丟掉了! 最近又開始有用到一些線性代數, 就把這本老書拿出來讀讀, 也把習題做一做, 可是書上只有單數題的解答, 碰到偶數題, 也想不太出來的時候, 也沒人可以求救, 只好自己試著想一想。以下就是其中一題, Section 2-7, Exercise 20  沒想到, 我也可以自己想出答案來! but maybe 2 weeks later, 我就會忘了在寫些什麼! 

架設供remote access(就是由外網連回公司或家裡)的VPN, 最簡單也最省錢的方法就是買一台AP。當然也要看情況, 如果是大型組織, 一般還是會使用專業型的VPN機器, 例如CISCO, F5, Juniper Secure Connect, Pulse Secure, Zyxel。但如果是小型組織, 或連回自己家裡, 以上設備實在是太貴了。現在AP功能進步很快, 好一點的就會有VPN的功能, 而且便宜又容易設定。 前幾天買了一台TP-Link AX50, 花不到NT$2,000, 就內建有PPTP, OpenVPN, 2種VPN server。其中OpenVPN比較容易使用, 不像PPTP容易因透過防火牆或熱點就連不上。設定也簡單, 到其WEB管理UI (ex: http://192.168.0.1) , 選進階設定->VPN伺服器->OpenVPN, 看到如下圖。 按一下"生成", 它會出現訊息, 要等一小段時間產生加密金鑰和憑證, 等它做完, 就可以把最上面的啟用勾勾打開。基本上這樣就設定好了。很簡單吧! 接著按'滙出', 就可以得到一個OpenVPNxxx.ovpn的檔案。 當然, 在這之前, WAN埠要先設好, 也就是對外上網的連線要先通, 這樣出去外面要remote access回家裡的時候才會有機器可以連。我家裡現在使用中華電信光世代上網, 以前是用ADSL, 但AP都是用PPPoE的方式連網, 如下圖, 選PPPoE, 輸入帳號密碼, 就可以了。LAN埠就用預設值就可以了。 中華電信上網, 通常給你動態IP, 你一出門, 也不知道自己的AP, 現在的IP是不是變了, 那要連那個IP呢? 有幾個方法, 你可以跟中華電信申請一個固定IP, 或者使用DDNS, 要一個FQDN的名稱, 動態IP就會自動和DDNS溝通, 以後用這個名稱, 它會自動找到現在的IP。 要使用DDNS, 可以直接用tp-link的就好, 如下圖, 先和TP-Link註冊一個帳號。在基本設定->TP-Link雲端, 按立即註冊。註冊完, 就輸入帳號(e-mail), 密碼, 按登入。(印象中, 剛連入時, 不知道在那個步驟就會要你註冊, 如果已註冊過, 就不用再做一次, 直接登入就好) 然後, 再去進階設定->網路...