HackerBox 0049: Gỡ lỗi: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Xin gửi lời chào đến các Hacker HackerBox trên toàn thế giới! Đối với HackerBox 0049, chúng tôi đang thử nghiệm gỡ lỗi hệ thống vi điều khiển kỹ thuật số, định cấu hình nền tảng Bluetooth WiFi LOLIN32 ESP-32 trong Arduino IDE, áp dụng Thư viện hoạt hình FastLED với ma trận 8x8 đèn LED RGB có thể định địa chỉ, khám phá kỹ thuật gỡ lỗi mã Serial Monitor, tận dụng Mô-đun FTDI 2232HL để gỡ lỗi JTAG của hệ thống vi điều khiển và chuẩn bị một Bộ phân tích logic DIY để sử dụng trong các tình huống kiểm tra và gỡ lỗi phần cứng khác nhau.

Có thể hướng dẫn này chứa thông tin để bắt đầu với HackerBox 0049, bạn có thể mua thông tin này tại đây trong khi hết hàng. Nếu bạn muốn nhận được một HackerBox như thế này ngay trong hộp thư của mình mỗi tháng, hãy đăng ký tại HackerBoxes.com và tham gia cuộc cách mạng!

HackerBoxes là dịch vụ hộp đăng ký hàng tháng dành cho những người đam mê điện tử và công nghệ máy tính - Hacker phần cứng - Những kẻ mộng mơ.

Bước 1: Danh sách nội dung cho HackerBox 0049

• Mô-đun Wemos LOLIN32 ESP-32
• Mô-đun USB FTDI 2232HL
• Bảng mạch mini CY7C68013A
• Ma trận 8x8 của đèn LED RGB WS2812B
• Rainbow Set of Mini Grabber Clips
• Bộ Jumper Dupont dành cho Nữ-Nữ
• Mũ tư duy HackerBox độc quyền
• Hình dán ẩn danh
• Hình dán đầu lâu SIMM

Một số điều khác sẽ hữu ích:

• Hàn sắt, thuốc hàn và các dụng cụ hàn cơ bản
• Máy tính để chạy các công cụ phần mềm

Quan trọng nhất, bạn sẽ cần một cảm giác phiêu lưu, tinh thần hacker, sự kiên nhẫn và sự tò mò. Việc xây dựng và thử nghiệm với thiết bị điện tử, mặc dù rất bổ ích, nhưng đôi khi có thể khó khăn, thử thách và thậm chí khiến bạn nản lòng. Mục tiêu là sự tiến bộ, không phải sự hoàn hảo. Khi bạn kiên trì và tận hưởng cuộc phiêu lưu, bạn có thể thỏa mãn rất nhiều từ sở thích này. Hãy thực hiện từng bước một cách chậm rãi, chú ý đến các chi tiết và đừng ngại yêu cầu sự giúp đỡ.

Có rất nhiều thông tin cho các thành viên hiện tại và tương lai trong Câu hỏi thường gặp về HackerBoxes. Hầu hết tất cả các email hỗ trợ không liên quan đến kỹ thuật mà chúng tôi nhận được đều đã được trả lời ở đó, vì vậy chúng tôi thực sự đánh giá cao việc bạn dành vài phút để đọc Câu hỏi thường gặp.

Bước 2: Mô-đun Wemos LOLIN32 ESP-32

Thực hiện các thử nghiệm ban đầu đối với nền tảng Bluetooth Wi-Fi Mô-đun Wemos LOLIN32 ESP-32 trước khi hàn các chân tiêu đề vào mô-đun.

Cài đặt Arduino IDE và gói hỗ trợ ESP-32

Trong công cụ> bảng, hãy nhớ chọn "WeMos LOLIN32"

Tải mã ví dụ tại Tệp> Ví dụ> Cơ bản> Nhấp nháy và lập trình nó vào WeMos LOLIN32

Chương trình ví dụ sẽ làm cho đèn LED màu xanh lam trên mô-đun nhấp nháy. Thử nghiệm với việc sửa đổi các thông số độ trễ để làm cho đèn LED nhấp nháy với các mẫu khác nhau. Đây luôn là một bài tập tốt để xây dựng sự tự tin trong việc lập trình một mô-đun vi điều khiển mới.

Khi bạn đã cảm thấy thoải mái với hoạt động của mô-đun và cách lập trình nó, hãy cẩn thận hàn hai hàng chân tiêu đề vào vị trí và kiểm tra lại các chương trình đang tải.

Bước 3: Ma trận 64 đèn LED RGB

Cài đặt Thư viện hoạt hình FastLED cho Arduino IDE.

Kết nối Ma trận LED như hình minh họa.

Lưu ý rằng đèn LED "Dữ liệu vào" được kết nối với Chân ESP32 13 (A14).

Khi bật nhiều hơn một số đèn LED cùng một lúc, đặc biệt là ở độ sáng đầy đủ, hãy cân nhắc sử dụng nguồn 5V dòng điện cao hơn thay vì chân 5V trên LOLIN32.

Lập trình bản phác thảo demo LEDmatrix nhấp nháy một phần tử ngẫu nhiên với màu ngẫu nhiên trong bốn giây mỗi phần.

Bước 4: Gỡ lỗi màn hình nối tiếp đơn giản cho Arduino IDE

Một trong những phương pháp đơn giản và nhanh nhất để gỡ lỗi một bản phác thảo Arduino là sử dụng trình giám sát nối tiếp để quan sát đầu ra từ các câu lệnh Serial.print trong quá trình thực thi mã.

Trong bản phác thảo trình diễn LEDmatrix, bỏ ghi chú dòng "// # xác định GỢI Ý 1" bằng cách xóa hai dấu gạch chéo về phía trước.

Thao tác này sẽ bật Gỡ lỗi màn hình nối tiếp trong bản phác thảo. Mở màn hình nối tiếp IDE đến 9600 baud sẽ hiển thị đầu ra gỡ lỗi. Xem lại mã để xem cách các đầu ra này được tạo ra.

Các câu lệnh đầu ra nối tiếp như vậy có thể được sử dụng để gắn cờ khi việc thực thi vào / ra một hàm hoặc vùng mã nhất định. Các câu lệnh cũng có thể được chèn (như hình minh họa) vào các giá trị đầu ra được sử dụng trong chương trình để theo dõi cách chúng thay đổi trong các phần khác nhau của chương trình hoặc để đáp ứng với các đầu vào khác nhau hoặc các điều kiện khác.

Bước 5: Gỡ lỗi nối tiếp nâng cao cho Arduino IDE

Thư viện SerialDebug cho phép bạn tận dụng gỡ lỗi nâng cao hơn trong Arduino IDE.

Hướng dẫn Nerds Ngẫu nhiên này trình bày cách sử dụng Thư viện SerialDebug trong các dự án của bạn.

Bước 6: Gỡ lỗi JTAG với Mô-đun FT2232HL

FT2232H (biểu dữ liệu và hơn thế nữa) là chip cầu nối thế hệ thứ 5 giữa USB 2.0 Tốc độ cao (480Mb / s) và UART / FIFO. Nó có khả năng được cấu hình cho nhiều loại giao diện nối tiếp hoặc song song tiêu chuẩn công nghiệp. FT2232H có hai động cơ nối tiếp đồng bộ đa giao thức (MPSSE) cho phép giao tiếp sử dụng JTAG, I2C và SPI trên hai kênh đồng thời.

JTAG (Nhóm Hành động Kiểm tra Chung) là một tiêu chuẩn công nghiệp để xác minh thiết kế và kiểm tra bảng mạch in. Mặc dù các ứng dụng ban đầu của JTAG nhắm mục tiêu kiểm tra mức hội đồng quản trị, JTAG đã phát triển để được sử dụng làm phương tiện chính để truy cập các khối con của mạch tích hợp, làm cho nó trở thành một cơ chế cần thiết để gỡ lỗi các hệ thống nhúng vốn có thể không có bất kỳ kênh truyền thông có khả năng gỡ lỗi nào khác. "Bộ điều hợp JTAG" sử dụng JTAG làm cơ chế truyền tải để truy cập các mô-đun gỡ lỗi trên chip bên trong CPU mục tiêu. Các mô-đun đó cho phép các nhà phát triển gỡ lỗi phần mềm của một hệ thống nhúng trực tiếp ở cấp độ hướng dẫn máy hoặc về mã nguồn ngôn ngữ cấp cao.

JTAG Gỡ lỗi ESP32 với FT2232 và OpenOCD

Gỡ lỗi trong mạch cho ESP32 bằng bộ chuyển đổi JTAG dựa trên FTDI 2232HL

OpenOCD công cụ gỡ lỗi mở trên chip

Ngoài ra, hãy xem hướng dẫn thú vị này từ Adafruit về cách sử dụng FT232H để kết nối với cảm biến I2C và SPI và các điểm đột phá từ bất kỳ PC nào chạy Windows, Mac OSX hoặc Linux.

Bước 7: Máy phân tích logic tự làm - Bảng mạch mini CY7C68013A

Máy phân tích logic là một thiết bị điện tử thu và hiển thị nhiều tín hiệu từ một hệ thống kỹ thuật số hoặc mạch kỹ thuật số. Máy phân tích đăng nhập có thể rất hữu ích để gỡ lỗi hệ thống điện tử kỹ thuật số.

Dự án sigrok là một bộ phần mềm phân tích tín hiệu mã nguồn mở, đa nền tảng, di động, hỗ trợ nhiều loại thiết bị khác nhau bao gồm máy phân tích logic, máy hiện sóng, v.v.

CY7C68013A Mini Board là một bảng đánh giá Cypress FX2LP. Bo mạch này có thể được sử dụng như một bộ phân tích logic 16 kênh dựa trên USB với tốc độ lấy mẫu lên đến 24MHz. Dựa trên phần cứng khá giống với Saleae Logic, firmware fx2lafw mã nguồn mở sigrok có thể hỗ trợ hoạt động như một bộ phân tích logic.

Có thể hướng dẫn chứng minh Chuyển đổi Trình phân tích Logic của Mini Boad

Để giao tiếp các tín hiệu logic từ một hệ thống đích vào bộ phân tích logic, rất hữu ích nếu có các đoạn dẫn rất nhỏ. Một chiếc áo thun nữ Dupont với một đầu đã được tháo ra có thể được hàn vào một chiếc kẹp gắp mini. Chuẩn bị một tập hợp những thứ này có thể hữu ích trong nhiều trường hợp gỡ lỗi phần cứng yêu cầu một bộ phân tích logic.

Bước 8: Giới hạn tư duy HackerBox độc quyền

Chúng tôi hy vọng bạn sẽ thích cuộc phiêu lưu của HackerBox trong tháng này vào lĩnh vực điện tử và công nghệ máy tính. Tiếp cận và chia sẻ thành công của bạn trong các bình luận bên dưới hoặc trên Nhóm Facebook HackerBoxes. Ngoài ra, hãy nhớ rằng bạn có thể gửi email tới [email protected] bất cứ lúc nào nếu bạn có câu hỏi hoặc cần trợ giúp.

Cái gì tiếp theo? Tham gia cách mạng. Sống trong HackLife. Nhận một hộp thiết bị có thể hack được gửi ngay đến hộp thư của bạn mỗi tháng. Lướt qua HackerBoxes.com và đăng ký gói đăng ký HackerBox hàng tháng của bạn.