Программисты — удалённая работа в Москве

Программирование микроконтроллеров. Микроконтроллер: ESP 32-s3. Функции и задача устройства: Разработка программного обеспечения высокочастотного оптического передатчика на базе ESP32-S3 1. Общие сведения: **Наименование системы:** Программное обеспечение оптического передатчика данных (ПО ОП). **Назначение системы:** Обеспечение высокоскоростной передачи цифровых данных посредством модуляции инфракрасного излучения светодиода на базе микроконтроллера ESP32-S3. **Аппаратная платформа:** * Микроконтроллер: ESP32-S3 * Инфракрасный светодиод: Osram SFH 4715AS * Схема управления включает: * контур источника тока с транзисторным ключом и ИК-светодиодом; * внутренний драйвер управления затвором транзистора; * сигнальный выход микроконтроллера для формирования передаваемого сигнала. * Детальная электрическая схема предоставляется Заказчиком. **Среда разработки:** * ESP-IDF * Язык программирования: C/C++ 2. Цель разработки: Разработать программное обеспечение для ESP32-S3, обеспечивающее формирование высокочастотного цифрового сигнала управления ИК-светодиодом с целью передачи данных по оптическому каналу. ПО должно принимать на вход текстовую строку, преобразовывать ее в последовательность битов и формировать соответствующую последовательность световых импульсов. 3. Функциональные требования: 3.1. Генерация передающего сигнала Программное обеспечение должно обеспечивать: * формирование цифрового сигнала типа «меандр»; * скорость передачи данных не менее 10 Мбит/с; * стабильность временных параметров сигнала; * минимизацию джиттера и задержек формирования импульсов; * аппаратно-ориентированную реализацию генерации сигнала средствами ESP32-S3. 3.2. Передача данных ПО должно: 1. Принимать на вход строку символов. 2. Преобразовывать строку в последовательность байтов. 3. Формировать битовый поток для передачи. 4. Выполнять преобразование битового потока в последовательность управляющих импульсов: * логическая «1» соответствует включению излучения; * логический «0» соответствует отсутствию излучения. 5. Передавать сформированную последовательность через выходной GPIO, подключенный к драйверу светодиода. передачу сообщения через оптический канал. 4. Требования к архитектуре решения: В рамках разработки необходимо провести анализ и выбрать оптимальную архитектуру формирования сигнала со скоростью 10 Мбит/с. Должны быть рассмотрены и оценены следующие варианты: * использование периферии RMT; * использование SPI в режиме передачи битового потока; * использование I2S в режиме генерации последовательностей; * использование DMA-совместимых аппаратных модулей ESP32-S3; * иные аппаратные механизмы микроконтроллера, обеспечивающие стабильную передачу на требуемой скорости. По результатам анализа необходимо: * обосновать выбор архитектуры; * описать ограничения выбранного подхода; * предоставить рекомендации по дальнейшему масштабированию скорости передачи. 5. Требования к производительности: ПО должно обеспечивать: * скорость передачи данных не менее 10 Мбит/с; * непрерывную передачу без потери битов; * использование аппаратных средств микроконтроллера вместо программного бит-бэнгинга; * минимальную загрузку центрального процессора во время передачи. 6. Требования к качеству кода: Разрабатываемое ПО должно: * соответствовать рекомендациям ESP-IDF; * иметь модульную структуру; * содержать комментарии к основным алгоритмам; * обеспечивать возможность дальнейшего расширения протокола передачи; * быть оптимизировано по времени выполнения и использованию памяти. 7. Результаты работ: Исполнитель должен предоставить: 7.1. Аналитическую часть: * анализ возможных архитектур генерации сигнала 7.2. Программную часть: * исходный код проекта ESP-IDF; * реализацию функции передачи строковых данных; * модуль преобразования текста в битовый поток; * модуль генерации оптических импульсов. Ожидаемый результат: Разработанное ПО должно обеспечивать передачу текстовых данных через ИК-светодиод Osram SFH 4715AS посредством высокоскоростной оптической модуляции на базе ESP32-S3 со скоростью не менее 10 Мбит/с и возможностью дальнейшего увеличения скорости передачи данных.