Предварительные расценки на конструкторы

Приблизительно рассчитал цены на некоторые радиоконструкторы. Получается примерно так:

FM-трансмиттер (без стерео, 10 мВт) — 400-500 р
стереокодер/стереотрансмиттер — 600-700 р
синтезатор частоты на вещательный УКВ (для трансмиттеров, 64-108 МГц) — 800 р (600 р без дисплея)
однодиапазонный КВ-трансивер «по мотивам» MCARS-80 (диапазоны 80, 40, 20 метров — на выбор, мощность около 5 Вт) — 2200 р
КВ-трансивер прямого преобразования (80 метров) — 1200 р
цифровая шкала к трансиверам, она же частотомер до 30 МГц — 600 р (400 р без дисплея)
синтезатор частоты для КВ-трансиверов — 800 р (600 р без дисплея)

«Дисплей», о котором идет речь — МЭЛТ MT-16S2D-2Y, стоимостью ровно 196 рублей. 16 символов в двух строках, совместим с любыми аналогами на HD44780, русский знакогенератор. Подсветки, правда, нет, но она автоматически «подбросит» стоимость устройства.

Цены пока обсуждаемые, буду пытаться снизить и дальше, но не больше, чем на 20-25%.

Русский бизнес, бессмысленный и беспощадный

Навеяно обсуждением одного набора для сборки на Радиосканере.

Почему-то у нас слово «бизнес» ассоциируется не с производством или оказанием услуг, а с перепродажей чего-либо, говоря проще, спекуляцией. Именно поэтому слово «бизнесмен» превратилось в ругательное — в большинстве случаев, когда говорят о бизнесе, речь идет именно о перепродаже. Наверное, корни этого были заложены еще во времена «перестройки», когда было фактически явно сказано — заниматься бизнесом хорошо (конечно, немного в других терминах, но смысл примерно такой). При этом почему-то «забыли» о том, что для «нормального» бизнеса нужно, к примеру, оборудование и производственные площади. В результате этого «бизнес» превратился в куплю-продажу чего попало.

Например, бывшие физтехи, основав фирму «Прогрессивные технологии» (сокращенно — «Протек») расссчитывали на то, что будут внедрять на призводстве современные технологии. Вряд ли кто думал, что из этой затеи ничего не выйдет, и в результате придется заняться торговлей лекарствами. Кстати, это у них получилось неплохо. У физтехов вообще многое неплохо получается.

Конечно, то, что в советском УК обзывалось «спекуляцией», это не преступление. Наоборот, цепочка между производителем и потребителем иногда просто необходима. Если бы, к примеру, не было торговца на рынке, вряд ли кто согласился бы ехать в деревню и покупать картошку-морковку «у производителя». Дело в том, что иногда в этой цепочке возникают совершенно ненужные звенья, без которых можно было бы обойтись.

Вот и в ситуации с пресловутыми наборами-конструкторами появились «посредники», причем самого гнусного толка. Немалый процент радиолюбителей больше доверяет отечественным «фирмам» вроде одного сайта, продающего импортные наборы для сборки, чем иностранцам. Дело не только в незнании иностранных языков, и в сложностях банковского перевода за рубеж — дело в распространяемых такими посредниками слухах о сложности заказа из-за границы. Ситуация совершенно аналогичная той, о которой я писал в своем посте про интернет-аукционы.

Как работает такой «посредник»? У него нет никакого склада, где «по-хорошему» должен был бы находиться товар. Достаточно иметь банковскую карту и сайт с интернет-магазином. «Работа» заключается в получении денег от желающих приобрести товар в России, переводе денег продавцу (настоящему) с указанием адреса клиента. Все, дело сделано, можно отдыхать. Такая «услуга по переводу денег» стоит весьма недешево. Например, при себестоимости набора (детали и плата) в 1000 рублей, производитель хочет за него 1500. 500 рублей — «наценка» за поиск компонентов, укладку их в пакетики, разработку и тестирование конструкции и тому подобное. 200 рублей добавит почта. Итого, набор обошелся бы покупателю в 1700 рублей. При заказе же через «посредника» (себя он гордо именует «официальным дилером») стоимость возрастет до 2000 рублей. Итого, посредник получит 300 рублей «навара».

Такой же схемой пользуются некоторые продавцы на molotok.ru, предлагая по завышенной в полтора-два раза цене товары с Dealextreme. Появление таких «посредников» там, где без них прекрасно обходятся — наверное, отличительная черта нашего «бизнеса». Масштаб их может быть самым разным — от таких вот «интернет-торговцев» до немаленьких фирм-оффшоров. Если это не паразитизм, то что же?

Собираюсь делать радиоэлектронные наборы-конструкторы…

Появилось желание превратить убыточное хобби в собственный мелкий бизнес. А именно, заняться изготовлением электронных конструкторов для самостоятельной сборки. Сейчас буду доводить до ума некоторые свои (и не очень) разработки, но хотелось бы услышать мнение общественности на эту тему. Предварительный «каталог» выглядит вот так:

Звукотехника:
— УЗЧ 20 Вт (на рассыпухе)
— УЗЧ на какой-нибудь популярной микросхеме
— Светодиодный индикатор уровня
— Темброблок
— Темброблок с управлением от ИК-пульта

Радиоприемники:
— Набор простейших приемников (детекторный, прямого усиления, и т. п.) на ДВ-СВ и УКВ
— Несложный супергетеродинный приемник
— Клон “Спидолы” на современных деталях, с набором диапазонных планок
— УКВ(FM)-приемник
— SDR-приемник на любительские КВ-диапазоны (клон Softrock)
— Аксессуары для КВ-приемника (синтезатор частоты или цифровая шкала, DRM-конвертер)

Трансиверы и передатчики:
— Микротрансивер для любительских диапазонов 160 или 80 метров, мощность 5-10 Вт
— FM-трансмиттер, 10 мВт
— стереокодер для FM-передатчика на BA1404, включенной “по уму”, а не по даташиту
— синтезатор частоты для FM-передатчика
— система радиоуправления для моделей (4-5 пропорциональных каналов, 35 или 40 МГц)

Измерительные приборы:
— Частотомер до 30 МГц
— Частотомер до 1 ГГц — если найду выгодное предложение по микросхемам делителя
— КСВ-метр

Цены будут разумные, возможно, даже чуть ниже “среднерыночных”. К каждому из наборов постараюсь приложить написанное человеческим языком (как в книжке Борисова) описание работы конструкции.

Есть ли интерес к подобным “конструкторам”, что стоило бы добавить или наоборот, выкинуть из списка?

Degen DE1125 и Redsun RP007

Недавно Degen представил публике слегка обновленную версию своего странного гибрида DSP-приемника и MP3-плеера Degen 1123.

degen1125

Новая модель называется Degen 1125, отличается увеличенным вдвое объемом памяти (2 Гб — мне уже смешно, а Degen должно быть стыдно — на дворе 2009 год), заменой трех AAA батареек на один литиевый аккумулятор (ИМХО спорное решение — батарейки можно найти даже в селе Большие Мудищи, или взять с собой в достаточном количестве, а аккум придется еще и заряжать) и новым дизайном. Радиоприемная часть, судя по всему, осталась прежней. Судя по дисплею, плеер так и не научился понимать имена файлов и IDv3 теги. Думаю, что не куплю такого чуда даже за 30 баксов. Цена 30 баксов и память 4 Гб — в лучшем случае «повод подумать».

Зато на сайте Redsun появилась цена китайской «Веги РП007», то есть Redsun RP007.

http://www.redsunelect.com/list.asp?sid=23&rcid=27

Если верить сайту, то она составляет 898 юаней, или, в пересчете на наши деньги, 4130 рублей.

Мобильник с двенадцатимегапиксельной камерой

В одном из предыдущих постов я писал про то, что современные электронные устройства, типа DVD-плееров, мобильников, фотоаппаратов и прочей электронной техники «широкого потребления» построены на специализированных микросхемах. Вместо мощного процессора и его «обвязки» в виде ОЗУ, ПЗУ, контролеров шин и прочих недешевых микросхем используется одна микросхема, в которой многие сложные функции реализованы аппаратно, а управление всем этим хозяйством возложено на довольно простое процессорное ядро.

Все разнообразие китайских мобильников, цифровых фотоаппаратов, MP3 и DVD-плееров, ресиверов цифрового телевидения построено по сходному принципу – берется reference design из документации, например, на процессор для фотоаппарата (например, Zoran COACH – Camera On A CHip, что кагбэ символизирует), выбираются подходящие микросхемы «обвязки» (CMOS или CCD-матрица, флэш-ПЗУ и «оперативка»), затем все это чудо упаковывается в красивый корпус и впаривается доверчивым покупателям.

Могу, например, поспорить, что подавляющее большинство цифровых фотоаппаратов-мыльниц стоимостью примерно до 200$ построено на базе какого-нибудь процессора фирмы Zoran или Ambarella – крупнейших производителей таких «систем на чипе». Только очень крупные производители, например, Canon или Nikon могут делать свои аналогичные процессоры для более дорогих камер.

Сегодня разработка недорогой бытовой электроники превращается в простое копирование схемы типового включения такой микросхемы. Фактически, DVD-плееры какого-нибудь Panasonic и BBK могут быть построены на одной и той же микросхеме от Zoran, разница, фактически, будет лишь в «прошивке». Бывает и «круче». На одном спутниковом форуме был продемонстрирован способ «переделки» устаревшего ресивера Arion F-100 в новый (на тот момент) Openbox F-300 при помощи новой «флешки», мотка МГТФ и паяльника. Ресиверы, разработанные разными фирмами (Arion и Wonik), оказались «близнецами» внутри, и это немудрено – они оба построены на одном чипе STi5518 и используют одинаковые тюнеры фирмы Sharp.

Можно сказать, что вся современная бытовая электроника разрабатывается буквально десятком фирм из Silicon Valley. Если взять любой DVD или MP3-плеер, фотоаппарат или видеокамеру, то очень вероятно, что эмблему, нанесенную на его процессор, можно будет найти на этом плакате:

siliconvalley

Там, где возникают какие-то сложности, почти всегда делается reference design – своего рода «гарантированно работающий» образец. Иногда такой «образец» делается и сторонними фирмами, в этом случае его иногда называют «платформой». Большинство китайских мобильников на Dealextreme и радиорынках нашей необъятной Родины построены на одной из «платформ», разработанных фирмой Fly.

В принципе, китайский «национальный характер» очень способствует появлению разнообразных копий и «клонов» этого самого reference design. В современном Китае, как это не странно, не так много действительно квалифицированных инженеров или конструкторских групп, способных «с нуля» разработать, к примеру, мобильный телефон. Зато в невообразимом количестве представлены «копировщики», способные аккуратно скопировать и слегка доработать существующий образец. Довольно много и программистов с дизайнерами, которые могут сделать новому мобильнику свой пользовательский интерфейс, похожий на что угодно – от яблофона до Nokia.

Конечно, это только мое мнение, но мне кажется, что китайским инженерам не хватает какой-то тяги к «необычным» решениям. Нельзя, например, без содрогания смотреть на корявый «интерфейс» радиоприемника с MP3-плеером Degen 1123. Конечно, SDR-приемник на микросхеме Silicon Labs – это очень неплохая вещь, но создается впечатление, что MP3-плеер там встроили «для галочки». В самом деле, кому в 2009 году нужен MP3-плеер, с трудом ориентирующийся в структуре директорий, не умеющий работать с IDv3-тегами и не отображающий названий папок и файлов?

Почему плеер в Degen 1123 настолько убог? Дело в том, что разработан приемник инженерами фирмы Degen, применившими там процессор фирмы Holtek, хорошо им знакомый. К сожалению, сегодня никто уже не делает MP3-плееры на таких процессорах, когда есть более специализированные разработки, например, «платформа» S1 MP3. Потому «дегеновцам» пришлось «изобретать велосипед», который получился довольно убогим с точки зрения функциональности.

Конечно, платформа S1 совершенно отличается от холтековских процессоров. Начнем хотя бы с того, что в ней применено процессорное ядро, совместимое с Z80, а Holtek напоминает «увеличенный» PIC. Но кто мешает вместо микросхемы радиоприемника Philips поставить Silabs, соответственно доработав «прошивку»? Получившееся устройство было бы гораздо приятнее в обращении, чем чудовищный Degen 1123.

Наверное, у китайцев просто нет сказки о шеньчженьском косом Левше, подковавшем японскую стальную блоху.

Я человек добрый, поэтому дарю китайским конструкторам и маркетологам совершенно дурацкую идею. В современных мобильниках редко бывают фотокамеры с разрешением больше 2-3 мегапикселей. Дело в том, что процессоры мобильников с трудом обрабатывают снимки бОльших размеров. Зато процессор Zoran COACH – с легкостью (последние варианты этого процессора поддерживают двенадцатимегапиксельные матрицы). Вполне возможно «прицепить» к этому процессору какой-нибудь GSM-модуль, и получить в результате мобильник с невероятно крутой камерой. Современные убирающиеся в корпус камеры объективы (не pinhole, как в мобильниках, а складывающиеся вовнутрь – как, к примеру, у фотоаппаратов «Зоркий», если кто помнит, только снабженные моторчиком) не будут мешать удерживать устройство в режиме «мобильника».

Конечно, у такого аппарата не будет, скорее всего, Java-игр – просто не потянет процессор. Но, насколько я знаю, существует несколько достаточно «простых» с точки зрения вычислительной мощности эмуляторов приставки Nintendo Entertainment System, у нас известной как «Денди». Думаю, Mario и прочие бэтмены по накалу страстей не уступают той дряни, которую пишут на Java ущербные недопрограммисты.

Согласитесь, гибрид «Денди», мобильника и фотоаппарата при определенной «маркетинговой раскрутке» мог бы оказаться очень и очень интересной штукой.

Вопрос про помощь начинающим

Недавно в комментариях к моему посту про усилитель для компьютерных колонок один из посетителей попросил выписать список всех используемых в схеме деталей. Конечно же, я честно выписал номиналы десятка имеющихся конденсаторов, а потом, уже после отправки комментария посмотрел чуть выше – список деталей с номиналами уже был выписан в ответе на один из предыдущих комментариев.

Возникает резонный вопрос: что мешает сначала прочитать текст и уже имеющиеся комментарии, а уже потом задавать свой, без сомнения, ценный и интересный вопрос? Один из довольно крупных форумов на тему спутникового телевидения «славился» любовью модераторов к «поддержанию порядка» — то есть стиранию вопросов начинающих, которые уже давно «схаваны и высраны», или перемещению их в более подходящие темы. Это не имеет ничего общего с «фундаментальным анальным огораживанием», просто таким образом модераторы пытались как-то сохранить ценность обсуждавшихся в прошлом тем, не давая им исчезнуть на …дцатой странице под ворохом вопросов типа «Не показывает любимый канал, ресивер фуфло, гоните деньги взад». Стирались и вопросы, ответы на которые были неоднократно даны раньше, или находились на одной из последних страниц темы. В общем, форум пытались превратить во что-то вроде FAQ.

Удивляет и ничем не объяснимая тяга к тому, чтобы кто-то «разжевал» простейшие вопросы. Кто, казалось бы, может помешать взять бумажку и карандашик и выписать имеющиеся в схеме детали, благо их не так много?

Думаю, каждый посетитель любого тематического форума или ЖЖ-сообщества прекрасно знает о существовании подобных «вопросов-баянов». Относиться к ним и их авторам можно по-разному, поэтому хочется задать читателям два вопроса.

Первое. Как вы отвечаете на такие «всех уже доставшие» вопросы? Сразу посылаете учить матчасть и курить маны, или подробно отвечаете даже на самые «ламерские» вопросы?

Второе. По вашим наблюдениям, что происходит с авторами вопросов в будущем? Может ли человек, не способный или желающий разобраться в азах, затем понять более сложные вопросы?

PS Естественно, вопросы «Помогите сделать курсовую за одну ночь», появляющиеся в конце мая на электронных форумах – это не ламерство, это злостное нежелание думать собственным моском. Ничего, кроме игнора или лулзов, их авторы просто не заслуживают.

Про вычислительную мощность

Развитие нынешней вычислительной техники идет по пути наращивания вычислительных возможностей в рамках существующей архитектуры – больше гигагерц тактовой частоты, больше операций в секунду, больше гигабайт памяти… Для чего нужны такие мощности применительно к «домашнему» персональному компьютеру? Для того, чтобы отрисовывать «окошки» Windows или просчитывать несложную логику в играх, вполне достаточно чего-нибудь наподобие первого «Пентиума», а то «четыреста восемьдесят шестого».

Будем считать, что все программы написаны «хорошо», никто не пытается производить сложные вычисления только по причине криворукости программиста (луч анального поноса посылается фирме Lotus). Тогда все задачи, требующие большого количества вычислений, разбиваются на две категории – «мультимедиа», то есть работа с графикой, видео, цифровым звуком, синтез 3D-графики и «действительно сложные задачи» — например, расчет индекса Доу-Джонса или цены на бананы в Гондурасе.

«Мультимедийные» задачи, можно сказать, естественны для домашнего компьютера. Конечно, я ни разу не сторонник той мысли, что домашний компьютер должен быть гибридом медиацентра и игровой приставки с выходом в Интернет, но возьмем это в качестве примера. Мало кто рассчитывает дома атомные бомбы, а вот посмотреть фильм или поиграть в Doom – милое дело. Давайте оценим сложность, к примеру, декодирования JPEG. Предположим, что все вычисления выполняются на обычном «универсальном» процессоре. Тогда достаточно оценить скорость выполнения двух наиболее сложных операций – «деквантизации», представляющей собой 64 умножения и обратного косинус-преобразования. Если косинус-преобразование ускорить тем же способом, что и в случае быстрого дискретного преобразования Фурье, то в конечном итоге для декодирования каждого блока 8×8 понадобится 106 мультипликативных и 42 аддитивных операции. Точно так же оценивается и количество операций при кодировании JPEG. Заметьте, что я намеренно считаю сложения и умножения «порознь» — умножение зачастую — гораздо более сложная операция, обычно занимающая намного больше тактов процессора.

Все широко используемые видеокодеки основаны на той же идее дискретного косинус-преобразования и «квантизации», поэтому оценки скорости этих операций дают нам представление о числе операций, необходимом для просмотра видео на компьютере. Понятно, что это – довольно требовательная к ресурсам задача. Например, на стоящем в моем ноутбуке Pentium M с частотой 1,7 ГГц просмотр DVD-фильма требует 30-50% процессорного времени. Стоимость «минимального» процессора, способного в реальном времени декодировать MPEG-2 (какой-нибудь Pentium III), получается довольно высокой (а если учитывать и «обвязку» в виде памяти и контролеров привода – очень и очень существенной). При этом кажется непонятным, почему китайский DVD-плеер может стоить менее 30$, а микросхема, используемая в нем в качестве процессора, стоит около 10$.

Дело в том, что совершенно необязательно считать «элементарными» операциями обычные арифметические операции. Если рассмотреть все то же косинус-преобразование с квантизацией как функцию, «входом» которой являются 512 бит (таблица 8×8 байт), и с теми же 512 битами на выходе, то можно составить ее таблицу значений. Можно составить, например, схему из функциональных элементов И, ИЛИ и НЕ, которая будет реализовывать эту функцию. Есть даже методы автоматического синтеза таких схем, например, асимптотически оптимальный (то есть строящий схему с довольно близким к минимальному числом элементов) метод Лупанова. Реализовав такую схему «в железе», например, как модуль процессора, получим возможность вычислить заданную функцию за один такт.

Конечно, пример выше – своего рода жульничество. Нам никто не разрешит использовать такое количество элементов, которое возникнет в рассмотренной выше схеме – ее сложность будет сопоставима с «полноценным» процессором. Практическая ценность его близка к нулю, и сравнима с таковой, например, у программы для машины Тьюринга или чего-нибудь Brainfuck-подобного. В реальности поступают проще. Достаточно легко, к примеру, реализовать любой конечный автомат. Кроме этого, можно разбить задачу на более простые операции с более простыми схемами. Таким образом можно упростить схему. При этом скорость ее работы все равно останется очень высокой. Например, сделанный «на скорую руку» JPEG-кодер на довольно простой и «медленной» ПЛИС фирмы Xilinx способен обработать в секунду порядка 3 мегапикселей (тактовая частота – всего 50 МГц), при этом он состоит примерно из 7000 элементов. Для сравнения, «универсальный» процессор Zilog Z80 состоял из 3500 элементов, но ни о каком JPEG-кодировании на нем речь даже не идет. Если же вместо ПЛИС использовать специально разработанную микросхему, то скорость повысится на порядок. JPEG-кодер (какой-нибудь Zoran COACH или Ambarella) в любом современном цифровом фотоаппарате-мыльнице способен за одну секунду обработать не менее 20-30 мегапикселей. Это сравнимо с производительностью Pentium IV, но на порядок выгоднее и с точки зрения стоимости (напрямую зависящей от числа элементов), и с точки зрения энергопотребления.

Все современные процессоры представляют собой, грубо говоря, калькуляторы. Конечно, и у них существуют инструкции, позволяющие быстро выполнять некоторые характерные для «мультимедиа» операции, например, набор инструкций MMX в процессорах персоналок. Тем не менее, крайне важно сохранить универсальность центрального процессора, не превращая его в начинку для фотоаппарата или DVD-плеера. Для таких вычислений, как матричные операции для 3D-графики или преобразование Фурье для кодирования графики, уже давно применяют и более специализированные процессоры – соответственно, видеоускорители или аппаратные MPEG-декодеры. Даже первые «Pentium», снабженные аппаратным декодером MPEG, были способны показывать фильмы с DVD или VideoCD. Стоит упомянуть и компьютеры Amiga, которые в начале 90-х были единственными «персоналками», способными обрабатывать видео – благодаря специализированным сопроцессорам. Тактовая же частота центрального процессора составляла всего лишь 14 МГц. Конечно, никто не запрещает использовать для тех же вычислений центральный процессор, но специализированные справятся с ними гораздо быстрее.

Собственно, использование сопроцессоров для некоторых сложных операций – давно не новость. Гораздо интереснее может выглядеть другая, менее очевидная вещь. Уже достаточно давно выпускаются ПЛИС – программируемые логические интегральные схемы, специальные микросхемы, состоящие из отдельных «кирпичиков», каждый из которых может быть элементом И, ИЛИ и НЕ. Связи между этими модулями задаются «прошивкой» микросхемы. Именно с использованием ПЛИС моделируются «заказные» микросхемы (тут передаю горячий привет [info]corvus_bkgk). В зависимости от «прошивки» ПЛИС может реализовывать самые различные функции.

Удивительно, но до использования перепрограммируемых ПЛИС в персональном компьютере «дошли» только у нас в России. Многие «спектрумисты» слышали про «клон» ZX Spectrum под названием Sprinter. На самом деле Sprinter – в корне отличающийся от Spectrum компьютер, способный только эмулировать последний. Более того, Sprinter может имитировать поведение несовместимых между собой «клонов», и может работать в «своем» режиме, превосходящем по возможностям любой другой Spectrum или его клон. Это достигается путем использования в качестве системной логики в этом компьютере нескольких ПЛИС, «прошивка» которых может заменяться «на лету», во время работы компьютера.

Довольно «объемистая» ПЛИС может выполнять функции, например, видеоускорителя, или декодера MPEG, и даже сопроцессора для любых других операций, например, криптографических. Конечно, использование ПЛИС в «персоналках» потребовало бы специальных библиотек, наподобие DirectX, но могло бы дать немалый выигрыш в вычислительно сложных операциях.

Не буду говорить об общей «кривости» архитектуры современного PC, состоящей преимущественно из тяжелого наследия уродца фирмы IBM и ночного кошмара фирмы Intel, не буду издеваться над тем, что самые современные процессоры состоят в основном из «костылей и подпорок» ради совместимости с Intel 8086, но замечу, что сейчас увеличение параметров процессоров происходит с большим трудом. Тактовая частота уже не увеличивается, растет лишь количество процессорных ядер на одном кристалле. Боюсь, что привычные нам «пни» уже достигли предела в своем развитии. Вполне возможно, что уже в недалеком будущем появятся первые «реконфигурируемые» вычислительные модули.

Кстати, на ПЛИС можно эмулировать и «обычные» процессоры. Например, уже существует несколько Open Source (!) реализаций все того же Z80. Интересно, чем будут мериться школьники на форумах, когда «апгрейд» процессора превратится в простое «скачивание» новой прошивки из Интернета?

Про «медвежий угол»

Давным-давно, в одной далекой-предалекой галактике была изобретена поистине гениальная вещь – передающая приставка к радиоле на лампе 6П3С. История не сохранила имени изобретателя, но доподлинно известно, что подобно всем великим первооткрывателям, он умер в бедности и забвении.

В то время, как Англия «страдала» от пары десятков «пиратских» радиостанций, расположенных на грязных баржах в холодном Северном море, Советский Союз покорял космос, океан и радиоспектр. Приставка к радиоле была настолько проста, что собрать ее мог любой исправно посещавший уроки труда семиклассник. В самое короткое время в СССР появились многие тысячи своих радиопиратов, в отличие от буржуйских, не имевших личных забитых аппаратурой и блядями плавсредств, но технически грамотных и похуистически подкованных.

Чтобы увеличить количество «свободных операторов», это дело просто и без затей запретили. КГБ и Связьнадзор дружно плюнули на их отлов, ибо семиклассников у нас много, и передали благородное дело борьбы за чистоту радиоспектра доблестной советской милиции, которая оказалась способна лишь «пришить» некоторым из них статью за хулиганство.

От простого вещания музычки «на двести метров в край шкалы», наши «радиохулиганы» перешли к настоящему противостоянию с «официальными» радиолюбителями. Так как органам милиции по штату не полагалось пеленгаторов, а разбираться с заявлениями советских граждан, чей мирный просмотр тель-а-визора прерывался жуткими помехами, а динамик зомбоящика «Рубин» внезапно начинал передавать приветы Ленке из соседнего подъезда, все же приходилось, к делу поиска хулиганов стали привлекать ДОСААФовских радиолюбителей.

Например, практиковалась выдача любительских позывных только после «радионаблюдательского» стажа, а от «наблюдателей» требовалось сообщать в том числе и о «хулиганских» передатчиках. Хулиганы не оставались чужды прогрессу, и выдумывали все новые и новые конструкции суррогатных и скрытых антенн, вроде перил на крыше пятиэтажки с оторванным проводом заземления. Были взяты на вооружение и некоторые радиолюбительские «фишки», вроде разделения территории нашей необъятной Родины на «районы». К выдуманному с безграничной фантазией позывному, вроде «Кардинала», «Жырноглиста» «Журналиста» или «Зоотехника», присовокуплялась цифра, означающая местоположение этого деятеля подпольной радиосвязи.

В ответ ДОСААФ придумал, как ему казалось, «беспроигрышный» шаг – начал выдавать радиолюбительские позывные «четвертой категории», для получения которых не требовалось знания телеграфа, а работать таким любителям разрешалось в диапазоне 160 метров, приближенном к «хулиганскому» верхнему участку длинноволнового диапазона. После этого в журнале «Радио» стали вполне официально публиковать схемы аппаратуры, использовавшейся в том числе и хулиганьем.

Многие хулиганы со временем потеряли интерес к кручению магнитофонных записей «Песняров» и «Самоцветов», да и Высоцкий с «Битлз» через некоторое время приелись. Зато возможность разговаривать с себе подобными, не соблюдая строгий радиолюбительский регламент, привлекала многих. Используемые тогдашними хулиганами нижние участки коротковолнового диапазона допускают довольно дальнее распространение радиоволн, поэтому можно было довольно легко общаться с себе подобными со всех уголков Союза.

Со временем диапазон 1,6 – 3,2 МГц практически перестал использоваться в «народном хозяйстве» и превратился в «диапазон мата, беспорядка и уголовщины», как его охарактеризовал кто-то с радиосканера, или «медвежий угол» — из-за своей заброшенности. Способствовал этому и распад СССР, и потеря интереса к этому диапазону у контролирующих органов – трясти деньги с сотовых операторов оказалось намного веселее, чем искать очередного «Алкоголика» или «Зверотехника».

Удивительно, но сейчас в «хулиганских» диапазонах наблюдается гораздо более строгое соблюдение регламента радиосвязи, чем у «официально оформленных» радиолюбителей. Никаких многочасовых монологов из сдобренных техническими подробностями матюгов за авторством «Зоотехника», «Барракуды» или великого и ужасного «Черного члена» услышать, просто настроив приемник на какую-то из хулиганских частот, невозможно – это скорее исключение, чем правило. А вот разговоры типа «Слышу вас 5-9» — дело совершенно обычное. Конечно, бывают и пьяные песни под гармошку (а то и «радиоконцерты»), и выяснения отношений со взаимными оскорблениями, но «беспорядка и уголовщины» здесь намного меньше, чем в LPD-диапазоне (это диапазон, в котором работают китайские «тарахтелки», или Low Power Devices, продающиеся в каждом салоне сотовой связи).

Обычно в «медвежьем углу» используется старая добрая амплитудная модуляция. Техника у хулиганов обычно ламповая, самодельная, устойчивая и к пьяным дебошам, и к ядерному удару. Фирменных трансиверов на этот диапазон не делают, поэтому чаще всего используют какой-то вариант UW3DI или страшный самопал. В последнем случае не редкость и модуляция «как из бочки», и плавающая на несколько килогерц частота.

Элементная база хулиганской техники обычно добыта в кровавой драке с бомжами на свалке за детали старого телевизора. Конечно, главную часть хулиганского передатчика – усилитель – из деталей телевизора сделать непросто, поэтому применяются страшные конструкции на «рогатых» лампах (некоторые старые модели мощных усилительных ламп имеют выводы анода и катода в виде толстых «рогов» в верхней части баллона лампы), с использованием табуретки в качестве шасси. Конечно, такая техника не удовлетворяет никаким требованиям электробезопасности, но еще ни один хулиган не убился анодным напряжением – видимо, высокая концентрация алкоголя в крови защищает от искричества и трясучки.

Антенны у хулиганов – малозаметные, вроде заброшенного на ближайшее дерево куска провода. Эффективность таких антенн стремится к никакой, поэтому «нормальная» мощность усилителя – не меньше киловатта. Малозаметные антенны в сочетании с мощным усилителем – просто адская смесь, создающая помехи на всех телевизорах в округе. К счастью, малозаметность позволяет хулигану избежать линчевания соседями.

«Медвежий угол» населен не только хулиганами. Там есть несколько частот, использующихся в морской радиосвязи, частоты авиационной радиосвязи над Атлантикой и НАТОвские радиосети. Кроме разговоров «Журналиста» из Липецка с каким-нибудь «Черным членом», в этом диапазоне нередко можно услышать «механический» женский голос, зачитывающий длинные ряды букв или цифр – Florida-Uniform-Charlie-Kilo-Florida-Uniform-Charlie-Kilo-… .

Служебная радиосвязь в этом диапазоне – в основном с однополосной модуляцией, поэтому хулиганам она не мешает. А вот хулиганы со своими «плавающими» несущими создают большие проблемы НАТОвским буржуям. Недавно я слышал совсем рядом – в 2-3 килогерцах от занятой «свободными операторами» частоты какой-то радиообмен в SSB на английском языке.

Конечно, буржуи не могут терпеть подобного соседства, и нередко пишут жалобы в наш Рыбнадзор Связьнадзор. В прошлом году с большой помпой были отловлены пара радиохулиганов в Перми и Саратове. Связьнадзор отчитался об устранении страшных и ужасных, мешавших НАТОвским авиадиспетчерам хулиганов, Первый канал показал кошмарных радиолюбителей, мешавших смотреть зомбоящег, ну а сами «радиохулиганы» как беседовали в своем медвежьем углу, так и продолжают.

Наверное, даже атомная война не сможет помешать обсуждать вопросы изготовления многокиловаттных усилителей, позволяющих использовать в качестве антенны куски проволоки или ржавые гвозди. Может быть, истинные русские киберпанки – это не гибсоновско-лукьяненские суперхакеры, а обычные дедки-алкоголики, способные собрать из старого телевизора простенькую «шарманку».

И еще про Чип-и-Дип

Кстати, вчера был в Чип-и-Дейле на Беговой. Рядом с проходом к кассам поставили холодильник с пивом (преимущественно «Старый тельник») и всякой безалкогольной газированной пепсей.

А тем временем RadioShack в Штатах меняет название на простое The Shack по причине отсутствия в продаже резисторов, конденсаторов и транзисторов КТ315. Интересно, во что переименуют ЧиД?

Ненависти псот

Убил бы того придурка, который писал даташит для PIC16F628A. А точнее — составлял его рубрикацию. Почему в секции про Timer0 отдельным параграфом рассказано про его прерывание, а в секции про Timer1 о прерывании упоминается вскользь, как будто его и нет вовсе?

Потратил сегодня часа три на увлекательное изобретение велосипедов.

Про лазерный утюг

На радиолюбительских сайтах в подробностях описаны разнообразные варианты «лазерно-утюговой» технологии изготовления печатных плат. Подавляющее большинство плат, изготовляемых этим методом, содержат элементы с шагом между выводами 2,54 мм, иногда — 1,27 мм. В таких случаях можно не учитывать явления теплового расширения бумаги («носителя» рисунка) при ее нагреве утюгом.

Но вот при попытке сделать «переходник» с миниатюрного разъема с шагом 0,8 мм на что-нибудь более «удобоваримое» я столкнулся с этой проблемой. Увеличение длины рисунка, соответствовавшего контактным площадкам разъема с 10 до 10,5 мм оказалось уже критичным — разъем оказалось невозможно установить на такие контактные площадки.

Решение проблемы — как всегда, очень простое. Достаточно залить все свободное пространство платы «земляным» полигоном. Убиваем сразу кучу зайцев.

Во-первых, залитый тонером земляной полигон моментально приклеивается к предварительно разогретой меди, и проглаживая его утюгом, можно не волноваться, что рисунок съедет.

Во-вторых, исчезает описанная выше проблема расширения бумаги при нагреве. Бумага только коробится на свободных местах, но не «ползет».

В-третьих, при травлении экономится хлорное железо — медь на залитых «сплошняком» участках не стравливается.

В-четвертых, наличие большого «земляного» полигона, «опоясывающего» плату, позволяет забыть о части наводок.

Про «Чип-и-Дип»

Вчера полетел гибкий вал у бормашинки Kinzo 25С50. Пришлось ехать в «Чип-и-Дип», где продаются аналогичные «родной» насадки.

Кстати, в отличие от всяческих Dremel и Proskit, Kinzo склонирована китайцами, и аксессуары к ней стоят в несколько раз дешевле. Например, гибкий вал производства OMAX, подходящий к Kinzo и многочисленным китайским клонам, стоит даже в Чип-и-Дейле в 10 (!) раз дешевле, чем аналоги для более дорогих бормашинок.

На кассе в Чип-и-Дейле увидел аккуратные пакетики с… ПРЕЗИСТОРАМИ. Кстати, в прайсе магазина он-лайн этих, без сомнения, необходимых в хозяйстве девайсов не оказалось. Зато нашлись несколько фотографий, сделанных счастливыми потребителями.

Сhockob Challenger:

chockob

[info]lockdog_88:

lockdog-88

[info]druglora:

druglora

Кроме того, [info]druglora сделала фотографии другой сувенирной продукции ЧиДа:

druglora-sortir

Говорят, туалетная бумага непригодна к использованию по назначению — марается краской. А еще говорят, что все это придумано какой-то PR-фирмой.

…раскручивают фирму, даже, точнее их брендовое название и слоган

Дальнейшая судьба Чип-и-Дейла, видимо, незавидна. Если приходится прибегать к использованию таких методов «раскрутки» — то мозги штатного персонала окончательно иссохлись.

Онанотехнологии

Фоторепортаж [info]dlinyj о заводе полупроводниковых приборов в Саранске.

http://dlinyj.livejournal.com/428658.html

В 1989 году завод «Орбита» выпускал транзисторы и микросхемы для телевизоров, и на нем работало 10 000 человек. В 2009 году ОАО «Орбита» занимается всем, чем угодно — от постройки коровников и магазинов до сборки светодиодных лампочек из китайских комплектующих. Численность персонала составляет 1000 человек.

Зато теперь все отечественные «Соколы» и прочие «Горизонты» делаются в Китае из китайских комплектующих, на радость нашим узкоглазым соседям.

Откопал один старый проектик

Осваивая «операционку» для PIC — POSIT, раскопал один свой старый проект.

Собственно, POSIT сложно назвать «операционкой», в сравнении с тем, что описано на Easyelectronics для AVR, никакого «диспетчера задач» там нет, фактически, это просто набор макросов для того, чтобы раскидать отдельные задачи по отдельным файлам. Но вот в плане удобства написания кода — это отличнейшая вещь в сравнении с пропагандируемым в руководствах для начинающих подходом «все в одном здоровом файле».

Проектик, в принципе, не очень сложный, и имеющий довольно много аналогов — генератор PPM-сигнала для аппаратуры радиоуправления моделями. В нынешнем его виде — очень и очень убогий, выдающий «голый» восьмиканальный сигнал, безо всяких триммеров, инверсии, микшеров, хранения тонны настроек в памяти и прочих радостей. Правда, если учесть что реализовано это удовольствие на двух микросхемах (PIC16F72 и К561КП2) вместо кучи дискретных компонентов или логики, а точность управления соответствует «лучшим зарубежным образцам», то все получается не так уж плохо.

Буду дорабатывать аппаратурку, добавлять всяческий блекджек и шлюх. Как минимум, желательно ввести цифровые триммеры, какой-нибудь дисплейчик, память на N моделей, микшеры и прочую дребедень — примерно до уровня какого-нибудь простого Multiplex. Во всяком случае, с наличием операционки это уже не кажется настолько неподъемной задачей.

Как я заказывал семплы

Понадобилось мне для разнобразных паяльных целей горсточка мелких разъемчиков, которые в нашей Эрефии не продаются, а если и продаются — то партией от 1000 штук по цене в сто баксов каждый со сроком поставки полгода.

Нашел контору-производителя этих разъемов — фирму Samtec (ссылку не даю, ибо интересующиеся адреса таких сайтов должны знать, как «Отче Наш»). Слепил левый сайт, для чего зарегистрировал домен в зоне msk.ru. Замечу, что для меня все это не стоило ни копейки. Затем на сайте Samtec в разделе Free Samples разместил заяву.

Бесплатный совет — при заказе семплов закажите еще пару-тройку каталогов, буржуй сразу поймет, что вы не халявщик, а перспективный партнер.

Дальше жду два, три, четыре дня. Прошел и американский День независимости, и еще пара рабочих дней — а от буржуев ни ответа, ни привета. Пишу письмо с примерно таким содержанием:

Так вас и растак, мать-перемать, заказываем семплы, а от вас ни ответа ни привета, ты буржуй, черт буржуйский и самого буржуина секретарь.

Числа не знаем, бо календаря не маем, день такой же как у вас, поцелуйте в сраку нас!

Под всем этим необходимо придумать себе должность позаковыристее, я написал Optoelectronics Engineer.

Ночью (точнее, днем по буржуйскому времени) получаю ответ от доброй девушки Deborah Salas. Как водится, первую заявку буржуи потеряли, поэтому отправляю по е-мылу номера заказанных деталей и каталогов. Ждем ночь, получаем ответ — Samples Order Acknowledgement и три pdf-файла, в которых расписаны детали заказа. Еще через день — письмо от Customer Service с долгожданной надписью «The following shipments are in transit» и Tracking Number’ом на сайте UPS.

Дальше начинается долгое путешествие посылки с разъемами через полмира. Вот как оно выглядит по мнению UPS:

MOSCOW RU 07/14/2009 1:00 A.M. ARRIVAL SCAN
MOSCOW RU 07/13/2009 11:00 P.M. DEPARTURE SCAN
07/13/2009 9:03 P.M. IMPORT SCAN
07/13/2009 3:20 P.M. IMPORT SCAN
MOSCOW REGION RU 07/13/2009 10:44 A.M. ARRIVAL SCAN
MALMO STURUP SE 07/13/2009 5:06 A.M. DEPARTURE SCAN
07/13/2009 12:01 A.M. ARRIVAL SCAN
KOELN (COLOGNE) DE 07/11/2009 3:55 A.M. DEPARTURE SCAN
KOELN (COLOGNE) DE 07/10/2009 6:46 P.M. ARRIVAL SCAN
LOUISVILLE , KY , US 07/10/2009 5:06 A.M. DEPARTURE SCAN
07/10/2009 4:58 A.M. DEPARTURE SCAN
07/10/2009 1:24 A.M. EXPORT SCAN
07/10/2009 1:21 A.M. EXPORT SCAN
07/10/2009 12:52 A.M. ARRIVAL SCAN
CLARKSVILLE , IN , US 07/09/2009 11:59 P.M. DEPARTURE SCAN
07/09/2009 11:03 P.M. ORIGIN SCAN
US 07/09/2009 8:58 P.M. BILLING INFORMATION RECEIVED

Не знаю, зачем целый день надо тратить на доставку из Кельна в шведский Мальме — неужели нет прямого рейса в Москву? В любом случае, доставка из Зажопинска Кларксвилла, штат Индиана до Люберец заняла пять дней. Судя по калькулятору на сайте UPS, стоит она 100 $, а по таможенной декларации лежащие в конверте разъемы стоят 4 $.

В любом случае, сегодня с утра мне позвонили из UPS и уже через полчаса бравый UPSовский хлопец (правда, почему-то без форменной маечки) уже притащил два здоровых конверта — с разъемами и каталогами прямо к двери.

Остается только заметить, что от заказа до доставки прошло десять дней, и это мне ничего не стоило.

PS Конечно, делать так имеет смысл лишь в том случае, когда нельзя просто пойти и купить нужные детали. Никогда не бомбардируйте буржуев просьбами выслать вам «гребенку» со стандартным шагом 2,54 мм или микросхемку SN74LS05 (аналог нашей 555ЛН2) — велик риск попадания в списки «халявщиков», а ведь эти детали можно купить в любом (!) магазине по разумной цене.

Про радиоприемники

На радиосканере регулярно возникают обсуждения вопроса: что лучше — «деген или ВЭФ». Конечно, названия довольно условны, на месте дегена (замечу, что слово деген, написанное с маленькой буквы, обозначает только одну модель приемника — Degen DE1103), в роли его конкурента — любой советский бытовой приемник, обычно второго класса, например, «Спидола» или «Океан». Обычно обсуждение заканчивается предложением приехать помериться пиписьками, после чего другая сторона позорно сливает, боясь мордобития.

Причина возникновения спора банальна — мало кто из дегеноводов имеет работающий старый приемник, мало кто из старьевщиков захочет покупать деген или другую китайскую балалайку.

Так как мне удалось починить БП в VEF Sigma, у меня появилась возможность сравнить сразу три приемника — VEF, Degen и культовую магнитолу Sony CFS-B5S. Начнем с представления участников.

receivers

Итак, первым в конкурсе участвует ВЭФ-260 1982 года выпуска. Это типичный советский приемник второго класса, дополненный лентопротяжным механизмом производства братской Венгрии. Лентопротяжка обучена жевать кассеты с Высоцким и Битлз (проверено — ВИА «Ласковый май» ее не интересует). В остальном магнитола мало отличается от большинства приемников второго класса, имеет длинно- и средневолновый диапазоны, КВ-диапазоны 52, 49, 41, 31 и 25 метров и советский УКВ диапазон. В версии VEF Varadero, предназначавшейся исключительно для Фиделя Кастро, наркобарона Хосе и прочих барбудос, бегавших за дикими обезьянами по лесам Бразилии, КВ дополнялся более высокочастотными диапазонами, а УКВ был буржуйским, ныне везде и всюду обозначаемым как FM.

Второй участник — культовая магнитола Sony CFS-B5S, сделанная трудолюбивыми тайваньцами в 199 году. Помимо наклейки «40+40 Watt PMPO», магнитола замечательна очень хорошим тюнером на микросхеме Sony CXA1238S, с возможностью приема СВ, КВ от 2,3 до 21 МГц, и «полного» УКВ — советского, японского и буржуйского (советский УКВ присутствует только в «модели для Восточной Европы»).

Третий участник, Degen DE1103, в особом представлении не нуждается. Скажу лишь, что это один из лучших бытовых всеволновых приемников с возможностью приема всего, чего угодно на частотах от 100 кГц до 30 МГц (что перекрывает все ДВ, СВ и КВ диапазоны) и в японобуржуйском УКВ. Все остальное можно прочитать в эпохальной статье Iris’а.

Естественно, что моя цель — не полное сравнение трех настолько разных приемников, а оценка их сравнительных характеристик.

Начнем с чувствительности. При приеме вещательных станций на КВ ни VEF, ни Sony не уступают «Дегену». Станции, которые комфортно прослушиваются на «Degen» с телескопической антенной, замечательно принимаются и на эти два приемника, несмотря на то, что формально чувствительность Degen горадо выше. Это повышение чувствительности, возможно, хорошо для приема слабых сигналов (например, в любительских диапазонах), но слушать вещательные станции «на уровне шумов» — это какое-то извращение.

VEF, разработанный в те времена, когда КВ-диапазон еще не потерял актуальности для вещания, выгодно отличается от Sony наличием многопозиционного барабанного переключателя диапазонов. В Sony КВ-диапазон разбит всего на два участка — от 2,3 до 7 и от 7 до 23 МГц. Настройка на станции в столь широком диапазоне довольно неудобна, не помогает даже ручка «Fine Tune». На ДВ и СВ VEF проявляет себя с лучшей стороны, превосходя по чувствительности и Degen, и Sony. Все дело в наличии хорошо настроенной магнитной антенны. Если прием СВ на Degen зачастую нельзя назвать комфортным, то VEF принимает те же станции с минимальными шумами. К недостаткам VEF Sigma можно отнести наличие только низкочастотных КВ-диапазонов (до 25 метров), когда активно используются диапазоны 22 и 19 метров. Кстати, в VEF Varadero они были.

Благодаря большому размеру шкалы настройки и верньерному механизму, VEF гораздо проще настроить на нужную станцию, чем Sony. Если в последнем даже легкое касание ручки настройки приводит к переходу на другую станцию, то у VEF надо довольно сильно «крутануть» ручку, чтобы серьезно сбить настройку. Degen с его настройкой валкодером через PLL здесь вне конкуренции.

На УКВ проблем с чувствительностью нет ни у одного из приемников, вещательные станции принимаются очень хорошо. Degen, скорее всего, и здесь превосходит своих соперников по чувствительности, но напрямую сравнить его с VEF нельзя — в Degen есть только японобуржуйский УКВ, в VEF — только советский.

Сравнивать такие характеристики, как избирательность по соседнему и зеркальному каналу, перегрузочная устойчивость и наличие зеркальных каналов для вещательных приемников — совершенно лишнее, достаточно сказать, что у всех трех аппаратов эти показатели находятся в допустимой зоне.

По поводу VEF хочется также заметить, что его акустическая система и усилитель субъективно воспринимаются как лучшие — благодаря большому размеру динамика. Кроме того, из-за заниженной в сравнении с современным пихаемым везде Hi-Fi «стандартом» 20-20 000 Гц полосой воспроизводимых частот, VEF не воспроизводит звук неприятных высокочастотных помех, делая лучшей разборчивость речи.

Итог сравнительного теста вполне предсказуем. При приеме вещательных станций в указанных диапазонах, VEF не уступает более современным приемникам, а иногда даже превосходит их. «В защиту» Sony можно сказать, что приемник на СВ и КВ в этой магнитоле — не более, чем «бесплатный бонус», относительно же Degen все было сказано выше — высокие характеристики этого приемника на КВ избыточны при приеме вещательных станций, диапазоны же ДВ и СВ в нем сделаны «для галочки».

А вот гаджет

Смотрю виртуальный музей советской радиотехники Валерия Харченко (RW6ASE), наткнулся на вот такой интересный гаджет — сувенирный радиоприемник Rahu-87 (производства таллинского завода Punane).

rahu87

http://rw6ase.narod.ru/r/r/rahu87.html

Выглядит гораздо лучше, чем любой китайский приемник из соответствующего раздела Dealextreme.

Вообще, в ближайшее время напишу еще о китайском «дизайне».

Вытащил из закромов

Достал сегодня долго ожидавшую мелкого ремонта (отвалился проводок в блоке питания) магнитолу VEF Sigma (она же VEF-260, она же VEF Varadero). Припаял проводок на место и включил. Сразу же поймал на УКВ радио «Ультра», где играл Rammstein.

Все-таки никакие дегены не обеспечат такого классного звука, который получался от простенького усилителя паспортной мощностью 0,4 Вт и полноразмерного динамика.

Перетягивать на FM раритет не буду, музыкой на Ультре я вполне доволен.

Кстати, чудо венгерской инженерной мысли (уступающее по брутальности только автобусу «Икарус») — ЛПМ »МК-25» — в свое время зажевал у меня классную кассету с Высоцким. Вот же гад?

EAGLE, TopoR и gerbv

Довольно давно я обещал рассказать о замечательной российской разработке для проектирования печатных плат — автоматическом трассировщике TopoR. На форуме разработчиков обещали появление в июне новой версии, с очень «вкусными» нововведениями — но пока ее нет, и я расскажу о работе с версией 4.3 — последней на сегодняшний день.

TopoR — это не полноценная система проектирования печатных плат, как PCAD или EAGLE, и не «простая» рисовалка, вроде SprintLayout. Его можно использовать только вместе с каким-нибудь пакетом для проектирования. Но — обо всем по порядку.

Разработка любой печатной платы состоит из нескольких этапов. Во-первых, необходимо определить компоненты и связи между ними. Обычно это делается в схемотехническом редакторе, где рисуется принципиальная схема будущего устройства. Конечно, есть и исключения, например, SprintLayout, где схемотехнический редактор отсутствует, но большинство CAD-систем работают именно так.

В схемотехническом редакторе мы оперируем со всем известными графическими обозначениями — прямоугольнички для резисторов, параллельные линии для конденсаторов, треугольнички для диодов, разнообразные обозначения для микросхем. Для разводки платы необходимы данные о том, в каких корпусах выполнены используемые элементы, и какие их выводы соединены между собой (это называется netlist — список цепей). В редакторе печатных плат мы работаем уже с корпусами элементов, и соединяем их проводниками в соответствии с принципиальной схемой (а точнее, в соответствии с netlist). Этот процесс называется трассировкой.

Трассировка печатных плат, то есть определение взаимного расположения проводников — достаточно трудная задача. Естественно, ее пытаются автоматизировать, и для этого разработано достаточно большое количество программ-автотрассировщиков. Большинство современных пакетов программ для проектирования печатных плат состоят из отдельных схемотехнического редактора, редактора плат и трассировщика. Многие пакеты позволяют использование и сторонних трассировщиков.

Теперь перейду от слов к делу, а точнее — к рассказу о работе с TopoR и известным пакетом EAGLE. Наверное, поведение разработчиков EAGLE можно сравнить только с поведением драгдилеров — «первая доза» — возможность проектирования небольших несложных плат, огромная библиотека компонентов и очень скромный размер всего пакета вместе с небольшими системными требованиями — дается бесплатно, и лишь потом наступает понимание того, что весь этот кайф связан с крайне бедными возможностями импорта и экспорта в другие системы. Но жадность немецких программистов удается победить довольно нетривиальным способом.

Для примера возьмем одну из простых демонстрационных плат EAGLE. В директории примеров EAGLE можно найти проект singlesided, предназначенный для демонстрации возможностей встроенного трассировщика. Эта плата представляет собой несложную макетную плату для PIC16F84, но компоненты на ней расположены довольно плотно, а все компоненты окружены областями запрета трассировки на одном из слоев. Это довольно реалистичный сценарий для любительского творчества — мало кто любит и умеет делать двусторонние платы с металлизированными отверстиями.

Плата в EAGLE как она есть
Плата в EAGLE как она есть

TopoR не умеет открывать файлы EAGLE, поэтому сейчас мы воспользуемся замечательной возможностью последнего запускать пользовательские программы (ULP, user-language program), написанные на напоминающем Си скриптовом языке. Среди различных ULP имеется программа экспорта в файлы dsn, являющиеся «родными» для трассировщика SPECCTRA и входящие в список понимаемых TopoRом (после некоторой небольшой доработки). Запустив нажатием соответствующей кнопки файл PCB_To_DSN_modified.ulp, мы должны задать имя файла для сохранения, выбрать набор правил dru из EAGLE (к сожалению, из-за ограниченности импорта в TopoR, это действие лишено всякого смысла — правила трассировки придется задавать заново) и определить трассировочные слои.

Указываем слои для трассировки
Указываем слои для трассировки

Полученный dsn-файл можно импортировать в TopoR, создав этим новый проект.

Меню импорта в TopoR
Меню импорта в TopoR

TopoR понимает довольно много типов файлов, в том числе — файлы PCAD. В любом случае, после успешного импорта и создания нового проекта, мы попадем в окно определения правил трассировки.

Правила трассировки в TopoR
Правила трассировки в TopoR

Оставлю подробное описание всех параметров для справки TopoRа, сейчас же остановлюсь на одном моменте — как принудительно заставить TopoR выполнить однослойную трассировку. Для этого достаточно изменить в свойствах контактных площадок (кроме переходных отверстий — Via) слой на Top или Bottom. Конечно, при наличии запретов трассировки в слое Top это действие излишне, но все же крайне полезно знать об этом приеме.

Свойства контактной площадки
Свойства контактной площадки

Другие опции — это определение минимальной ширины проводников, зазоров между ними и тому подобных «мелочей». Рекомендую поэкспериментировать с этим. Желательно добиться понимания, например, сколько дорожек указанной ширины получится пропустить между выводами DIP-микросхемы.

Так или иначе, мы получим в TopoR свежесозданный файл проекта с «пустой» платой, на которой ни одна цепь не разведена и попадем в режим редактирования топологии.

<Открытый в TopoR документ
Открытый в TopoR документ

TopoR может работать в нескольких режимах. Им соответствуют кнопки на панели управления.

Кнопки в TopoR
Кнопки в TopoR

Слева направо — определение правил трассировки (чем мы только что занимались), автотрассировка, редактирование топологии и FreeStyle-редактирование. Сейчас я расскажу обо всем по порядку.

Конечно, такую несложную плату можно развести и вручную — и это делать в TopoR очень и очень удобно, но гораздо проще нажать на кнопку автотррассировки. TopoR начнет рассматривать разнообразные варианты топологии платы, «отсекать» содержащие нарушения (например, никто, кроме правил трассировки не запрещает проводить сразу 16 дорожек между двух ног микросхемы) и сохранять «оптимальные». Результаты работы отображаются в таблице.

Идет автоматическая трассировка
Идет автоматическая трассировка

Довольно быстро TopoR находит оптимальный для изготовления в домашних условиях вариант с минимальным числом перемычек — а именно, не содержащий их вообще. Останавливаем оптимизацию и, выбрав устраивающий нас вариант, переходим в режим редактирования топологии.

В отличие от других трассировщиков и редакторов плат, TopoR позволяет очень просто и быстро редактировать топологию платы. Поясню, о чем идет речь. «Обычный» редактор считает, что пути проводников задаются так — из точки A в точку B, из точки B в точку C и так далее. В TopoR применен другой принцип — хранится информация о топологии платы, то есть данные вроде «проводник проходит между ножками 12 и 13 микрохемы, огибает ножку 14 и исходящий из нее проводник и соединяется с переходным отверстием». Чем это хорошо? Можно как угодно изображать проводники, например, так:

Алкоголизм сильнее гравитации
Алкоголизм сильнее гравитации

При попытке «доработать» плату мы не только нарисовали два нарушения правил трасировки, но и страшно исказили форму проводников. В «обычном» редакторе проще нарисовать все заново, в TopoR — достаточно нажать кнопку «оптимизация путей проводников» — и мы получим плату с такой же топологией, но с исправленной формой дорожек.

Дорожки выправились, все отлично
Дорожки выправились, все отлично

Хочу заметить, что нарушения правил трассировки все же остались.

Режим FreeStyle-редактирования — замечательная «фича» TopoRа. В нем, например, можно перемещать элементы, при этом сохраняя топологию платы. Например, вот так:

Заметьте, что топология платы осталась той же - просто компоненты стоят в других местах
Заметьте, что топология платы осталась той же - просто компоненты стоят в других местах

Лучше познакомиться с возможностями TopoRа по редактированию плат можно в его обучалке. А сейчас речь пойдет об экспорте файлов.

К сожалению, TopoR пока не умеет выводить платы на печать, а это необходимо для их изготовления в домашних условиях (лазерным утюгом или фоторезистом — неважно). EAGLE, в свою очередь, не понимает ни eco-файлов для PCAD, ни SES-файлов от SPECCTRA. К счастью, TopoR может сделать файлы формата Gerber и DRILL, необходимые, например, при промышленном производстве плат.

Меню экспорта в TopoR
Меню экспорта в TopoR

Gerber — это файлы фотошаблонов, содержащие в себе информацию о форме проводников. DRILL — файл с информацией для сверлильного станка — расположением и диаметром отверстий в плате. Он нам нужен для того, чтобы при печати получить «пятачки» с дырочками посередине. Отверстия в них сверлить гораздо удобнее.

Для просмотра Gerber-файлов существует довольно много софта, для нас наиболее удобный — бесплатный и GNUтый gerbv.

Свежезапущенный gerbv
Свежезапущенный gerbv

Открываем в нем наши Gerber и DRILL файлы, а затем — экспортируем результат в PDF.

Экспорт из gerbv
Экспорт из gerbv

К сожалению, в последней на момент написания этого поста версии gerbv (2.2.0) присутствует ошибка с масштабированием. Для того, чтобы сделать шаблон для «лазерного утюга», надо открыть получившийся PDF любым графическим редактором (например, Photoshop) и отмасштабировать плату до нужного размера (иначе она получится примерно вдвое больше нужного). Результат можно уже печатать. В версии 2.3.0 можно будет обойтись без этого и печатать напрямую из gerbv.