# Workstation4AD3S Настольное Java-приложение (UI на FlatLaf) для разработки, отладки, программирования и тестирования микросхемы преобразователя угол→код **5400ТР065А-022** (АО «Дизайн Центр «Союз»»). Приложение подключается к микросхеме через **ESP32-S3 мост** по USB (виртуальный COM-порт) и предоставляет графический интерфейс для чтения/записи регистров, просмотра графиков, прошивки OTP-памяти, запуска ассемблерных программ на внутренних RISC-процессорах чипа и других операций. Прошивка моста (ESP-IDF, C++): --- ## Запуск ### Windows Дважды кликните на `Workstation4ad3s-X.X.X.bat` ### Linux / macOS ```bash chmod +x Workstation4ad3s-X.X.X.sh ./Workstation4ad3s-X.X.X.sh ``` Скрипт автоматически ищет Java и запускает JAR. Если Java не найдена — появится сообщение с инструкцией (см. раздел «Установка Java» ниже). ### Командная строка ```bash java -jar Workstation4ad3s-X.X.X.jar # обычный запуск java -jar Workstation4ad3s-X.X.X.jar --restore # сбросить раскладку окон ``` - `--restore` — удаляет сохранённую раскладку окон, при следующем запуске панели вернутся к расположению по умолчанию. --- ## Сборка и отладка из исходников (IntelliJ IDEA) Если нужно запустить приложение из исходников (например, для отладки), удобнее всего использовать бесплатную **IntelliJ IDEA Community Edition**. > **Важно про версию IDEA.** В последних версиях IntelliJ IDEA (2025.3 и новее) на основной странице загрузки **Community Edition больше нет** — осталась только платная Ultimate и бесплатная «core»-сборка с другим набором функций. Классическая Community Edition доступна в архиве предыдущих версий — берите **2025.2** (последняя полноценная Community Edition): > **** → выберите версию **2025.2** → **Community Edition** (`.exe` — Windows, `.tar.gz` — Linux, `.dmg` — macOS). Пошагово: 1. **Установите и запустите IntelliJ IDEA Community.** 2. **Откройте проект**: `File → Open…` → укажите каталог `workstation4ad3s` (с файлом `pom.xml`). 3. **JDK (Java 17+)**: при первом открытии IDEA предложит выбрать SDK. Проще всего скачать JDK прямо из IDE: `File → Project Structure → SDK → Add SDK → Download JDK` → версия **17** (например, Eclipse Temurin / OpenJDK) → **Download**. Либо укажите уже установленную JDK 17. 4. **Maven**: зависимости подтягиваются автоматически из центрального Maven-репозитория. Если не подгрузились — выполните **Reload All Maven Projects** (иконка ⟳ на панели Maven, или правой кнопкой по `pom.xml → Maven → Reload Project`). 5. **Запуск/отладка**: откройте класс `Main` (метод `main` — точка входа) → правой кнопкой мыши → **Run 'Main'** (или **Debug 'Main'** для отладки с точками останова). IDEA сама соберёт проект и запустит приложение. --- ## Требования - **Java 17** или новее. - **ESP32-S3** с прошивкой `ad3s_prog_esp32` (USB↔SPI мост). - **USB-кабель с передачей данных** (не зарядный). - **Плата или модуль** с микросхемой 5400ТР065А-022, подключённой к ESP32 по SPI (минимум: MOSI, MISO, SCLK, CS). Скрипт запуска ищет Java в следующем порядке: 1. Вложенная папка `jre/` (портативная версия — см. ниже) 2. Переменная окружения `JAVA_HOME` 3. Команда `java` в системном `PATH` 4. Поиск `java.exe` в `C:\Program Files\` (только Windows) Если Java не найдена — скрипт покажет сообщение и не запустится. ## Как установить Java ### Вариант 1: Портативная JRE (рекомендуется, без установки) Скачайте JRE 17 в виде архива (.zip для Windows, .tar.gz для Linux) и распакуйте в папку `jre/` рядом со скриптом запуска. Структура: ``` Workstation4ad3s-X.X.X.bat Workstation4ad3s-X.X.X.sh Workstation4ad3s-X.X.X.jar jre/ bin/ java (Linux) java.exe (Windows) ``` Где скачать JRE 17 (архив, без установки): - Microsoft OpenJDK: https://learn.microsoft.com/ru-ru/java/openjdk/download - Adoptium (Eclipse Temurin): https://adoptium.net/ **Windows:** скачайте `.zip`, распакуйте содержимое в папку `jre/`. **Linux:** ```bash mkdir jre tar -xzf *.tar.gz -C jre --strip-components=1 ``` ### Вариант 2: Установка Java в систему Установите JDK/JRE любым установщиком (.msi, .deb, .rpm). После установки убедитесь что `JAVA_HOME` указывает на папку JDK/JRE, либо что `java` доступна в `PATH`. Проверка (откройте новый терминал): ``` Windows: echo %JAVA_HOME% Linux: echo $JAVA_HOME java -version ``` Должно показать путь к JDK/JRE и версию 17 или выше. **Linux (Ubuntu/Debian):** `sudo apt install openjdk-17-jre` **Linux (Fedora/RHEL):** `sudo dnf install java-17-openjdk` --- ## Подключение к оборудованию ### 1. Прошивка ESP32 моста Загрузите и прошейте ESP32-S3 прошивкой `ad3s_prog_esp32`: Инструкция по сборке и прошивке — в README репозитория `ad3s_prog_esp32`. ### 2. Подключение микросхемы Подключите 5400ТР065А-022 к ESP32 по SPI: | Сигнал ESP32 | Сигнал чипа | Описание | |--------------|-------------|------------------------| | MOSI | SDI | данные ESP32 → чип | | MISO | SDO | данные чип → ESP32 | | SCLK | SCLK | тактовый сигнал | | CS | SSTR | строб кадра (выбор чипа) | Дополнительно (опционально): STANDBY, VPP, SAMPLE, VC, NSEN, 2 канала квадратурных энкодеров (ENC1, ENC2). SPI: режим 0, частота по умолчанию **10 МГц** (меняется в приложении). ### 3. Запуск приложения и подключение 1. Подключите ESP32 к ПК по USB. 2. Определите COM-порт в «Диспетчере устройств» (Windows) или `ls /dev/tty*` (Linux). 3. Запустите `Workstation4ad3s-X.X.X.bat` (или `.sh`). 4. В левой панели в выпадающем списке выберите COM-порт ESP32. 5. Нажмите **Open COM**. После подключения можно читать и писать регистры микросхемы через панель «Terminal». --- ## Обзор интерфейса Приложение использует систему докируемых панелей. Все панели можно открывать, закрывать, отцеплять и перемещать. Раскладка сохраняется между запусками в файл `dock_layout.xml`. ### Левая панель - **ConnectPanel** — выбор COM-порта, подключение, кнопки ParseAll / Program / Verify / Clean log. - **File Tree** — навигатор по файлам проекта (hex, asm, txt, mode.config). Файлы отмечаются галочками для операции программирования. - **MenuBar** — меню File, Options, Help. ### Основные вкладки | Вкладка | Назначение | |-------------------|--------------------------------------------------------------| | **Terminal** | Таблица регистров, редактирование значений, чтение/запись | | **Asm Editor** | Текстовый редактор с подсветкой синтаксиса, поиск, брейкпоинты | | **GraphView** | Осциллограф — 4 канала, 2 графика (Coord / Vel), FIFO 256 точек | | **HandTap** | Анализатор сигналов HandTap (sin/cos, exi), 2 графика | | **Debugger CPUs** | Отладка RISC-процессоров CPU1/CPU2: пошаговое выполнение, брейкпоинты, буферы | ### Нижняя панель - **Console** — системный лог (stdout/stderr), с номерами строк, копирование, очистка. --- ## Основные функции ### Чтение и запись регистров (Terminal) Панель «Terminal» — основная рабочая область: - **Таблица базовой RAM** (96 регистров, адреса 0–95): три столбца на регистр (адрес, имя, значение). Ячейки редактируемые, принимают hex-ввод. Правый клик по значению → «Read value» (одиночное чтение) или «Write value» (одиночная запись). - **Main Registers** — основные регистры (AFE_config, Mode_config, ADC_config, CMP_lth, IC_addr и др.) в виде закладок. - **Handler Registers C1/C2** — регистры обоих каналов: ExoStngs, EXInc, InputStngs, ExPhShft, KonturStngs, Mask, ResCntrl, KampS/C, KbiasS/C, fbias, Zero, Amp_th, Stat и др. - **Memory Editor** — кнопки Read/Write базовой RAM, Standby, VPP 9V, nReset, Watch OTP, SPI Speed, загрузка/сохранение значений. ### Программирование файлов (ParseAll / Program / Verify) 1. В дереве файлов отметьте галочками нужные файлы (hex/asm/txt + mode.config). 2. **ParseAll** — разбирает все файлы и генерирует hex-выход. 3. **Program** — записывает отмеченные файлы в микросхему (последовательно, блоками с проверкой). 4. **Verify** — перечитывает данные из микросхемы и сравнивает с ожидаемыми. Формат файлов: - `.txt` — определения значений регистров (адрес=значение). - `.asm` — ассемблерные программы для внутренних RISC-процессоров чипа. - `mode.config` — конфигурация файла (тип, адрес, флаги программирования). ### Графики в реальном времени (GraphView) - **2 графика**: верхний (Coord) и нижний (Vel), каждый с 2 сериями. - **4 канала**: каждый настраивается — адрес, имя (legend), разрядность (numBits), знаковый/беззнаковый, включение/выключение. - **Курсор** — клик по графику ставит вертикальную линию, показывает значения всех серий в точке курсора. Правый клик — снять курсор. - **Масштаб** — авто-масштаб по Y или ручной (Ymin/Ymax). - **Detector** — встроенный анализатор: загружает программу из `detector_asm/` в CPU1, переключает режимы H1/H2. - **Сохранение данных** — экспорт отсчётов в файл. ### HandTap анализатор - 2 графика: значения (sin/cos) и 1-битные сигналы (exi, exi_recovered). - Настройка адреса, канала (H1/H2), триггера, порога. - Курсоры на обоих графиках, масштабирование, сохранение в файл. ### Отладчик RISC-процессоров (Debugger CPUs) - **CPU1 / CPU2**: запуск, останов, пошаговое выполнение, single step, выполнение с адреса. - **Брейкпоинты** — 2 адреса на CPU, включение/выключение. - **Чтение памяти**: CPU Mem (512/1024), Buf1 (768), Buf2 (1280). - **Таблица буферов** — 128 слов в виде сетки 8×16. - Включение/отключение CPU, сброс. ### Программирование OTP-памяти - **Create BOTP** — генерация `rom_BOTP.hex` из текущих значений регистров. - **Prog BOTP** — программирование BOTP (однократное программируемое ПЗУ). - **Create U22b** — генерация `rom_u22b.hex` (регистры PLL и INIT). - **Prog UOTP** — программирование UOTP (пользовательское OTP, с подачей VPP 9V). - **Verify BOTP** — верификация запрограммированных данных. - Управление питанием: Standby, VPP 9V, nReset. ### Энкодеры Меню Options → Encoder: - Чтение ENC1/ENC2 (32-битные значения) и C1/C2 Coord. - Настройка prescaler, velocity resolution, coordinate resolution, LBW. - Авто-обновление (50 мс). ### Batch Writer Меню Options → BatchWriter: - Таблица пошаговой записи: шаг, адрес, значение, имя регистра. - 20 строк, radio-кнопка для выбора текущего шага. - Импорт/экспорт CSV. - Последовательное выполнение всех шагов с верификацией. ### Запись потока (Record) Меню Options → Record: - 9 пар адресов (чётный/нечётный), режим 14b14. - Запись в текстовый файл с метками времени (~1 мс интервал). - Независимый COM-порт. ### Генерация кода Из меню Terminal (кнопки внизу Memory Editor): | Кнопка | Выходной файл | Описание | |--------------------|------------------------|-------------------------------------------| | Store Values to TXT| `base_ram.txt` | Экспорт значений базовой RAM | | Create BOTP | `rom_BOTP.hex` | Hex-файл для BOTP-программирования | | Create Poke | `poke_reg.sv` | UVM register poke sequence | | Generate Defines | `ad3s_defines.v` | Verilog `define макросы адресов/значений | | Generate RDL | `ad3s_regs.rdl` | SystemRDL описание регистров | | Generate Env Files | `*.sv` | SystemVerilog enum-файлы для UVM | | Create HTML Docs | `*.html` | HTML-документация по регистрам | ### Утилиты - **Float Helper** (Options → Float Helper) — конвертер вещественных чисел в hex с selectable разрядностью (4–32 бита). Несколько панелей одновременно. - **Test Window** (Options → Test Window) — LED вкл/выкл, поиск IC-адреса (сканирование адресов 1–255), установка скорости SPI. - **ParallelSpiView** — двухканальный DMA-осциллограф с триггером, настройкой VC/SDI (открывается через меню Options → ParallelSpiView). - **Help → Registers** — встроенная HTML-документация по всем регистрам с полнотекстовым поиском. --- ## Структура дистрибутива ``` Workstation4ad3s-X.X.X.bat — скрипт запуска (Windows) Workstation4ad3s-X.X.X.sh — скрипт запуска (Linux/macOS) Workstation4ad3s-X.X.X.jar — приложение (fat JAR) risc_programs/ dma_asm/ — программа для режима ParallelSpiView handtap_asm/ — программа для HandTap анализа detector_asm/ — программа для детекторного анализатора user_asm/ — пользовательская ассемблерная программа matlab/ plot_wave_data.m — MATLAB-скрипт для отрисовки записанных данных README.md — этот файл ``` --- ## Конфигурация При первом запуске создаётся файл `config.properties` рядом с JAR. Он хранит: выбранный COM-порт, пути к файлам, настройки каналов графиков, параметры HandTap, состояние закладок и другие пользовательские настройки. Файл `dock_layout.xml` сохраняет расположение и размеры панелей. Удалите его или запустите с `--restore` для сброса раскладки. --- ## Частые проблемы | Симптом | Решение | |---------|---------| | При клике на .bat ничего не происходит | Установите Java 17 (см. раздел выше). Откройте .bat в текстовом редакторе и запустите `java -jar ...` вручную из командной строки, чтобы увидеть ошибку. | | «Java not found» | Установите Java или распакуйте JRE 17 в папку `jre/` рядом со скриптом. | | Нет COM-порта в выпадающем списке | ESP32 не подключена, кабель без данных, или не установлен драйвер (CP210x/CH340). Проверьте Диспетчер устройств. | | Не удаётся прочитать регистры | Проверьте подключение SPI, что NRESET отпущен, что прошивка ESP32 загружена и работает. | | Графики не обновляются | Нажмите «Loading...» для старта. Убедитесь что каналы включены (галочки) и адреса правильные. | | Не программируется BOTP | Убедитесь что VPP 9V включен, чип не в standby, nReset отпущен. | | Панели пропали / окно пустое | Help → Restore Window или запустите с `--restore`. | --- ## Системные требования - **Windows** 10/11, **Linux** (Ubuntu 20.04+ / Fedora 36+), **macOS** 11+ - **Java** 17+ - **RAM:** 512 МБ минимально, 1 ГБ рекомендуется - **Дисплей:** 1280×720 минимально, 1920×1080 рекомендуется --- ## Связанные ресурсы - **Прошивка ESP32 моста (ad3s_prog_esp32):** - **Спецификация микросхемы 5400ТР065А-022:**