Записки программиста

Пришло время для рецензий на очередные десять прочитанных мною книг. Книги в этот раз я читал на тему любительского радио, конструирования трансиверов и программирования на ассемблере Intel 8080. Предыдущие рецензии доступны по тэгу «Литература».

ARRL’s RF Amplifier Classics
ARRL Inc.

Подборка статей из журналов QST и QEX о КВ и УКВ усилителях.

Больше всего мне понравился линейный усилитель на IRF510, спроектированный Mike Kossor, WA2EBY в 1999-м году. Схема использует доступные компоненты и выдает около 40 Вт на диапазонах от 160 до 10 метров при питании от 28 В. Допускается питать усилитель напряжением 13.8 В. При этом выходная мощность составляет от 10 до 25 Вт. Для раскачки используется сигнал с мощностью 1 Вт.

Не могу не отметить пару недостатков данной книги. Во-первых, многие схемы используют компоненты, которые сложно найти в наши дни. Во-вторых, в лучших традициях ARRL, текст содержит многовато воды и коммерции.

Техника защиты компакт-дисков от копирования
Крис Касперски

Я начал собирать CD с компьютерными играми, в которые играл в начале нулевых. С дисков я снимаю образы, чтобы не расходовать ресурс CD и дисковода. Было решено подтянуть теорию о том, как хранятся данные на оптических дисках, и как работают программы для снятия образов.

Из книги вы узнаете, как физически хранятся данные на CD, как работают полиномиальная арифметика, поля Галуа и коды Рида-Соломона, а также как перевести цифры с BSOD на русский язык. Рассматриваются интерфейсы взаимодействия с оборудованием, такие как ASPI и SPTI. В частности, при помощи последнего Alcohol 120% создает виртуальные оптические диски. Приводятся примеры кода на языке C, а также ссылки на дополнительные материалы для самостоятельного изучения.

Книга была опубликована в 2004-м году. Физика и стандарты хранения данных с тех пор не изменились, в связи с чем представленна информация по-прежнему актуальна. В наши дни бумажная копия книги встречается редко. Если увидите ее на интернет-барахолках, то не медлите с покупкой.

Схемотехника радиоприемников
Эрик Тарт Ред

Ранее прочитанное мной Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике оставило хорошее впечатление, и я решил ознакомиться с еще одной книгой того же автора.

Здесь рассказывается, как строить приемники из переиспользуемых 50Ω-ых модулей. Приводятся схемы смесителей, широкополосных усилителей, кварцевых и LC фильтров, генераторов, и так далее. Разбираются структурные схемы супергетеродинных КВ-приемников c промежуточными частотами 9 МГц и 45 МГц. Имеется отдельная глава об аналоговом синтезаторе частот. Больше всего мне понравились схемы активных перестраиваемых полосно-пропускающих и режекторных фильтров.

«Схемотехника радиоприемников» делает особый упор на практике. В частности, можно спаять и протестировать описанные в ней отдельные модули, а затем соединить их в полноценный приемник. Данный подход я ободряю. Стоит однако отметить, что для начинающих конструкторов книга может быть сложновата.

Радиолюбителям о технике прямого преобразования
Владимир Поляков, RA3AAE

Это прямое продолжение более ранних книг Владимира Полякова, вышедшее в 1990 году.

Рассматриваются различные типы приемников с их сильными и слабыми сторонами — детекторные, регенераторы, прямого преобразования, а также супергетеродины. Разбираются плюсы и минусы однополосной и частотной модуляции. Приводятся схемы усилителей, смесителей, фазовращателей, активных и пассивных фильтров, а также генераторов и УМ.

Особенно понравились формулы для расчета двухконтурных и трехконтурных полосовых фильтров, а также описание их частного случая — фильтра на спиральных резонаторах для диапазона 2 метра. Заслуживают внимания схемы усилителей на полевом транзисторе КП303, а также двухзатворных транзисторах КП306 и КП350. Управляя напряжением на втором затворе, получаем АРУ.

Можно сделать трансивер, используя исключительно схемы из данной книги. Элементная база доступна по сей день.

Радиовещательные ЧМ приемники с фазовой автоподстройкой
Владимир Поляков, RA3AAE

На эту книгу была отсылка из предыдущей. Было решено ознакомиться.

Объясняется роль ограничителя в приемнике ЧМ. Приводятся различные схемы частотных детекторов, в том числе ЧД с обратной связью. По сравнению с обычным ЧД, детектор с ОС обладает увеличенной шириной дискриминационной характеристики и лучшим подавлением АМ. Также здесь вы найдете схемы стереодекодеров и УКВ приемников прямого преобразования на вещательный диапазон 65.9-74 МГц.

Основная часть книги посвящена синхронно-фазовым детекторам (СФД), то есть, детекторам, выполненным на основе системы ФАПЧ. Дается классификация СФД и математический анализ их работы. Затем по отдельности разбираются конкретные схемы генераторов, фазовых детекторов (ФД), фильтров и так далее.

В радиолюбительской литературе тема ЧМ традиционно обходится стороной. Если повезет, то приводится схема какого-то одного детектора без указания номиналов. Здесь же все разобрано с конкретными схемами и номиналами.

Любительская УКВ радиостанция
С. Г. Жутяев

Небольшая книга 1981 года, описывающая QRP CW/SSB УКВ радиостанцию на 144-146 МГц, 430-440 МГц и 1240-1300 МГц. Под радиостанцией понимается набор соответствующих трансвертеров. Для их работы нужен внешний КВ трансивер на 21 МГц. Высокая ПЧ выбрана по соображениям хорошего подавления зеркальных каналов. Казалось бы, еще выгоднее взять 28 МГц. Однако такой выбор привел бы к уходу в генерацию при работе на передачу (28.8 МГц * 5 = 144 МГц). Помимо трансвертеров также описано несколько направленных УКВ антенн.

Блоки радиостанции монтируются на одностороннем стеклотекстолите. Автор предлагает использовать монтаж на опорных точках. Данный способ монтажа позволяет получить платы, работающие на частотах в несколько гигагерц без необходимости в экранирующих перегородках. Приводятся чертежи всех плат. Подробно описаны компоновка радиостанции в корпусе и порядок ее настройки.

При желании, схемы из книги можно повторить и сегодня. Использованные компоненты, такие как транзисторы ГТ311, ГТ329, КТ610 и КТ911, все еще доступны на досках объявлений радиолюбителей.

VHF/UHF Handbook
Radio Society of Great Britain

Настольная книга радиолюбителя о работе на УКВ. Мой экземпляр датирован 1997-м годом. Тот факт, что книга не новая, не является такой уж проблемой. Физика за 27 лет как будто бы не менялась.

Есть подробная глава, объясняющая прохождение на УКВ, и не менее подробная глава о конструировании трансиверов и трансвертеров. Приводятся схемы делителей / сумматоров для УКВ, а также схемы согласования входного / выходного импеданса в УМ. Сами усилители тоже рассматриваются, как в виде готовых модулей, так и на дискретных компонентах.

Не могло обойтись без главы об антенных. Объясняется, что такое усиление, поляризация и диаграмма направленности. Есть инструкции по изготовлению J-антенны, Super-J, антенн Уда-Яги, и прочих.

Вопросам модуляции и демодуляции ЧМ уделено мало внимания. По сути, приводится схема квадратурного детектора, и на этом все.

Hints & Kinks for the Radio Amateur, 18th Edition
ARRL Inc.

Сборник советов и приемов для радиолюбителей. Из книги вы узнаете, как вскрыть и отремонтировать неразборный блок питания при помощи тисок, как установить трансивер в салоне автомобиля без сверления отверстий, или как нарезать ножки для РЭА из старого коврика для мышки. Все это напомнило мне передачу «Оч. умелые ручки».

Больше всего понравилась идея изготовления антенн из медного скотча, предложенная John Stanley, K4ERO. Антенну для УКВ можно приклеить прямо на оконное стекло. А еще я узнал, как борются с образованием конденсата в коаксиальных кабелях с воздушным диэлектриком.

Программирование на языке ассемблера для микропроцессоров 8080 и 8085
Л. Левенталь, У. Сэйвилл

Книга о программировании на ассемблере 8080. Здесь много полезной информации, которую вы не найдете в простой табличке с мнемониками и машинными кодами инструкций.

Так вы узнаете, что команды инкремента и декремента регистровой пары (INX и DCX) вопреки интуиции не меняют флаги. Или, например, как сделать простой сдвиг регистра при условии, что процессор поддерживает только циклические сдвиги (ADD A — сдвиг влево, ANA A / RAR — сдвиг вправо).

Большая часть книги содержит примеры кода. Так приводятся функции для работы с 16-и битными и 255-и байтными числами (сложение, вычитание, умножение, деление), функции работы со строками (сравнение, конкатенация, поиск подстроки) и массивыми (поиск минимума и максимума, быстрая сортировка, бинарный поиск, вычисление CRC16). Примечательно, что все эти алгоритмы актуальны и сегодня, например, для 8-и битных микроконтроллеров AVR или 8051. Алгоритмы для работы с большими числами и по сей день используются в криптографии, а также в некоторых языках программирования.

Введение в микропроцессоры
Л. Левенталь

Книга об истории появления, устройстве и системах команд микропроцессоров на примерах Intel 8080 и Motorola 6800. Мне было особенно интересно почитать про Motorola 6800, поскольку я с ним не работал.

Примечательной особенностью Motorola 6800 является поддержка двух аккумуляторов. Это позволяет проводить вычисления вроде A & B | C & D без сохранения промежуточного результата на стеке или где-то еще. Какой из аккумуляторов использовать кодируется в команде одним битом. В отличие от Intel 8080, Motorola 6800 имеет полноценную поддержку переходов по условиям меньше, меньше или равно, больше и больше или равно. Команды ввода-вывода отсутствуют. Любая команда, обращающаяся к памяти, может служить командой ввода или вывода.

Особое внимание уделено работе с микросхемами ОЗУ и ПЗУ, организации ввода и вывода, а также обработке прерываний. Данный материал явно предназначен для разработчиков аппаратной части ЭВМ.

Далее я намерен сосредоточиться на книгах о DirectX 9. Напомню, что это пусть и не самая новая, зато самая переносимая версия DirectX. Она работает на любых версиях Windows начиная с XP и старше. Хотелось бы освоить текстуры, освещение, анимацию и написать пару соответствующих демок.

Метки: Литература.