Watchdog для майнинга своими руками. Watchdog timer или "Сторожевая собака" для микропроцессорной техники. Пути решения проблемы

Сегодня я хочу представить вам инструкцию по установке официальных прошивок на планшет Amazon Kindle Fire с помощью USB кабеля. Зачем это нужно? – спросите вы. Ведь планшет получает обновления «по воздуху» через Wi-Fi, и нет никакой необходимости прошивать его таким, не очень удобным, способом.

Оказывается не все так просто. В последнее время в сети начало появляться множество сообщений от владельцев планшета Amazon Kindle Fire, о проблемах в работе его Wi-Fi модуля. И некоторым из них удалось решить проблему путем прошивки планшета последней, самой свежей версией программного обеспечения. А как прошить планшет имея неработающий модуль Wi-Fi? Вот об этом я вам и расскажу в следующей инструкции.

Инструкция по прошивке Amazon Kindle Fire через USB кабель.

Как вы уже, наверное, и сами догадались, нам, прежде всего, потребуется USB для подключения планшета к компьютеру.

Затем нам нужно скачать самую последнюю версию прошивки для Amazon Kindle Fire. Ее вы можете найти на официальном сайте Amazon по этому адресу. На открывшейся странице выберите свой планшет, чтобы перейти к станице загрузки прошивки.

Внимание! Перед прошивкой зарядите полностью батарею своего Kindle Fire.

Теперь, когда у нас есть все, что нужно, приступам к прошивке планшета:

1. Проверьте версию имеющейся на планшете прошивки: Нажмите на иконку «Quick Settings » -> «More » -> «Device ». Здесь вы увидите номер версии вашего программного обеспечения, например: Current Version: 6.2_xxxxx_xxxxxxxx. Если версия прошивки планшета, ниже скачанной вами версии прошивки, вы можете обновить планшет с помощью новой прошивки.

2. Скопируйте прошивку на планшет: Включите планшет и разблокируйте его экран. Подключите планшет к компьютеру через USB кабель. Перетащите файл с прошивкой с компьютера в папку kindleupdates вашего планшета и дождитесь, пока он полностью скопируется.

3. Отключите планшет от компьютера: После того, как вы убедитесь, что файл с прошивкой полностью скопировался на ваш планшет, нажмите на кнопку «Disconnect» на экране планшета, чтобы безопасно его отключить от компьютера. После этого отключите USB кабель.

4. Запустите обновление прошивки планшета: Нажмите «Quick Settings » -> «More » -> «Device » -> «Update Your Kindle ». (Эта опция будет недоступна, если файл с прошивкой не скопировался полностью на планшет или у вас уже установлена самая свежая версия прошивки). Начнется установка новой прошивки.

Планшет в процессе прошивки должен дважды перезагрузиться. После первой перезагрузки вы увидите на экране планшета логотип Kindle Fire, и после окончания прошивки на экране планшета появится сообщение "Current Version: X.X ", где X.X – это номер версии программного обеспечения, которое вы только что установили на планшет.

Предлагаю вариант устройства автоматически перезагружающее компьютер при зависании.

В основе лежит известная плата Arduino с минимальным количеством внешних электронных компонентов. Транзистор подключаем к плате согласно рисунку ниже. Коллектор транзистора подключаем вместо кнопки «Reset» компьютера на материнскую плату, на тот контакт который НЕ соединен с GND.

Вот и вся схема:

Функционирует устройство следующим образом: на компьютере запускается скрипт, который периодически шлет в порт компьютера данные. Ардуино подключается к USB и слушает этот порт. Если в течении 30 секунд данных нет Ардуино открывает транзистор, который соединяет Reset c землей, тем самым имитируя нажатия кнопки сброса.
После сброса ардуино делает паузу в 2 минуты дожидаясь загрузки всех программ и вновь начинает слушать порт.

Скрипт и майнеры должны быть добавлены в автозагрузку, а биос настроен на автоматическое включение компьютера.

Изготвление устройства требует минимальных навыков работы с паяльником и програмирования ардуино.

Так же можно использовать любой Н канальный транзистор с похожими характеристиками. Но смотрите что бы совпадала цоколевка. Например я использовал 9013 , там перевернутое подключение

Компонентты для сборки я покупал на Алиэкспресс:

Провода для макетной сборки http://ali.pub/22k78b

Ардуино УНО (точно подходит) http://ali.pub/22k7dd

Arduino uno с кабелем http://ali.pub/22k7go

Скетч Ардуино

int LedPin = 13;
int ResetPin = 12;
int val = 0;
int count = 0;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(LedPin,OUTPUT);

//пауза на запуск 2 мин
delay (120000);
}

void loop()
{
count++ ;

if (Serial.available() > 0)
{
val = Serial.read();
if (val == ‘H’)
{
digitalWrite(LedPin,LOW);
digitalWrite(ResetPin,LOW);
count = 0;
}
else
{ count++ ;
}
}

delay (1000);

if (count > 10)
{
digitalWrite(LedPin,HIGH);
digitalWrite(ResetPin,HIGH);
}
}

Скрипт отправляющий в порт данные:

(Get-Date).ToString(‘dd.MM.yyyy HH:mm’) | Out-File c:UsersminerDesktopreboot.txt -append

while($TRUE){
Start-Sleep -s 3
$port= new-Object System.IO.Ports.SerialPort COM3,9600,None,8,one
$port.open()
$port.WriteLine(«H»)
$port.Close()
}

Сразу после запуска скрипт записывает в файл reboot.txt текущую дату и время. По этому файлу можно судить о количество и времени перезагрузок. Путь к файлу и номер порта необходимо отредактриовать в соответствии с вашими данными системы. Код пишется в обычном блокноте и сохраняется с расширением *ps1.

Т.к. в Windows политикой безопасности отключено выполнение скриптов по двойному клику и из автозагрузки делаем финт ушами и запускаем шелл из батника следущего содержания:

start PowerShell.exe -ExecutionPolicy ByPass -File «c:путь к вашему файлуваш файл.ps1»

Файл сохраняем с расширением *.bat и ставим его в автозагрузку.

Радуемся, теперь у нас все автоматизированно. Устройство испытано на своем ПК и польностью работает.

Подписывайтесь на Bitnovosti в telegram!

Делитесь вашим мнением об этой новости в комментариях под статьёй.

Ни для кого не секрет, что любая цифровая техника, рано или поздно, «зависает». Это всегда неожиданность для разработчика и это всегда неприятность для пользователя. Это всегда невовремя и это, увы, никак не прогнозируется. И неважно, самодельная ли это «мигалка на ёлку» на одной микросхеме-микроконтроллере или сложный сервер, работающий в нагруженной сети, - лучше бы этих зависаний не было. А бывают такие системы, зависание которых обходится очень и очень дорого.
Устройство, называемое «Watchdog» («Сторожевая собака»), призвано отслеживать факт зависания контролируемой им системы и, в случае обнаружения зависания, принудительно эту систему перезагружать.

Сначала я напишу коротенький абзац для «новичков», чтобы было понятно, о чём я вообще тут говорю. Потом будет абзац для более подготовленных, которые, дочитав дотуда, всё ещё не захотят закрыть вкладку с обзором:)
Сторожевой таймер, сам по себе - это маленькая и довольно простая схемка. До тех пор, пока ей на вход периодически приходят сигналы от контролируемого девайса («да-да», «всё нормально», «я тут», «я работаю») - собака ведёт себя спокойно и никак не вмешивается. Как только сигналы перестают приходить, собака ждёт положенное время (обычно несколько секунд) и, если сигналов так и не пришло, она считает, что устройство зависло и посылает ему сигнал Reset, перезагружая его. Очевидно, что некая условная система, оборудованная таким модулем, будет более устойчива, по сравнению с аналогичной системой без watchdog: от зависаний не застрахован никто, но первая будет сама выбираться из этих зависаний, вторая же будет ждать и простаивать до вмешательства человека.
Сторожевой собаке абсолютно всё равно, какой величины и значимости систему она контролирует. Это может быть и копеечная воьминогая микросхема-микроконтроллер, и «малинка»-«апельсинка», и роутер, и домашний стационарный компьютер, и большой навороченный сервер. Ей лишь бы приходили сигналы об активности системы, да чтоб система, соответственно, реагировала на её импульс «Reset».
Конец абзаца.
Почему внешний watchdog, если в любом современном микроконтроллере есть встроенный? По двум основным причинам. Во-первых, бывают такие зависания, которые изнутри единого кристалла отследить нельзя: прерывания по таймеру живут, watchdog исправно ресетится, а программа, допустим, крутится в бесконечном цикле. Или ждёт импульса на какой-нибудь ноге, который дойти никак не может из-за какой-то аварии. Да мало что… Внешний же аппаратный сторож никак не связан с процессами внутри: пока у него есть питание, он будет сторожить.
Во-вторых, ардуино… Нельзя не признать, что доля DIY-микроконтроллерных проектов, реализуемых публикой на arduino, занимает значительную нишу. И приверженцы ардуино, увы, прелестями встроенного в атмегу сторожевого таймера воспользоваться не могут. Проблема . Вкратце: watchdog правильно работает только на некоторых Uno, остальные ардуины намертво «кладутся» при попытке использовать сторожевой таймер. Спасает только перешивка загрузчика внешним программатором. А новичков такая «хирургия», безусловно, пугает. Да и не у всех есть под рукой вторая ардуина, чтобы сделать из неё программатор для оживления первой, ушедшей в мёртвый цикл из-за использования встроенного watchdog. Все эти манипуляции новичка, вероятнее всего, попросту отпугнут.
Внешний же watchdog позволяет, используя arduino в своих проектах, в полной мере получать все прелести устойчивых систем, не заморачиваясь проблемами внутреннего сторожевого таймера.

Теперь, собственно, к самому обозреваемому модулю.

Размерами он сопоставим с Arduino Pro Mini:

С обратной стороны ничего интересного: только дорожки, соединяющие три переходных отверстия с пинами модуля. Да не очень качественно отмытый флюс:

Модуль построен на базе далласовского чипа DS1232.
Для тех, кто привык читать официальную литературу, вот .
Чип обеспечивает сразу три функции: мониторинг питания, сторожевой таймер и формирование правильного импульса Reset (нужных фронтов, амплитуды и длительности), даже при дребезге контактов ручной кнопки перезагрузки.

Коротко и сжато о назначении выводов чипа

На вывод ST должны приходить стробирующие импульсы от контролируемого устройства, говоряжие о его здоровом функционировании.

На выводах RST и /RST формируется перезагружающий импульс. Разница между выводами RST и /RST заключается исключительно в полярности перезагружающего импульса. Сигнал с вывода RST надо брать, если контролируемое устройство перезагружается логической единицей при нормальном нуле на линии сброса. Сигнал же /RST, наоборот, предназначен для устройств, перезагружаемых низким уровнем на линии сброса. Большинство современных микроконтроллеров (включая атмелловские, на базе которых построено и arduino) перезагружаются нулевыми импульсами, т.е. для них подходящим является сигнал /RST.

Вывод TOL выбирает приемлемость условий питающего напряжения.
- когда TOL прижат к земле, приемлемым считается пятипроцентный коридор отклонения напряжения. Т.е. сигнал перезагрузки придёт при снижении напряжения до 4,75V.
- когда TOL подключён к питающей линии, коридор питающего напряжения расширяется до 10%. Т.е. устройство будет перезагружено при снижении напряжения питания до 4,5V.

Выводом TD выбирается максимальное контрольное время, после которого сработает сторожевой таймер:
- когда TD прижат к земле, таймаут составляет 150ms (от экземпляра к экземпляру нормой будут значения 62,5ms - 250ms);
- когда TD висит в воздухе, таймаут составляет 600ms (от экземпляра к экземпляру 250ms - 1000ms);
- когда TD соединён с питанием, таймаут составляет 1200ms (от экземпляра к экземпляру 500ms - 2000ms). Выдержек свыше двух секунд данная микросхема не даст даже теоретически.

Как видим из схемы, линии чипа ST, RST и /RST выведены, как одноимённые, и на пины модуля.
Производитель предоставил нам самое лояльное и комфортное включение чипа: максимально широкий коридор питающих напряжений (от 4,5 до 5V) и максимально возможный таймаут сторожевого таймера (1,2 секунды).

Теперь становится понятной схема подключения модуля к нашей условной ардуине:
- линии Vcc и Gnd на модуле подключаются к двум одноимённым линиям на arduino;
- линия /RST на модуле подключается к пину RST на ардуине
- линия ST подключается к любому свободному пину, желательно без аппаратного ШИМ, - допустим, у меня это пин 2.

Набросаем простенький скетч для проверки модуля. Я (исключительно для наглядности) при инициализации программно мигаю встроенным светодиодом. Этого можно было не делать, светодиод мигнёт и без нас. Но так - нагляднее и понятнее новичкам.
void setup() { pinMode(13, OUTPUT); // Используем внутренний светодиод pinMode(2, OUTPUT); // С этого пина Watchdog будет получать сигналы digitalWrite(13, HIGH); delay(50); // Коротко мигнём светодиодом при каждой перезагрузке digitalWrite(13, LOW); } void loop() { digitalWrite(2, HIGH); delay(2); // Формируем короткий перепад digitalWrite(2, LOW); delay(1150); // Максимально длинный таймаут } При значении задержки 1150 миллисекунд (в моём конкретном случае) или меньших, наша ардуина спокойно крутится в рабочем цикле, ей ничто не мешает. Светодиод, мигнув вначале, не светится - перезагрузок нет. Как только мы увеличим эту задержку хотя бы до 1200 миллисекунд (или внесём значительную задержку в процедуру Setup), мы увидим, что светодиод начнёт циклически вспыхивать: время для собаки становится критическим и она перезагружает ардуину.
В реальных же условиях рабочего скетча, достаточно внести строчку digitalWrite(2,HIGH); delay(1); digitalWrite(2,LOW); в самый конец основного цикла, чтобы сторожевой модуль, подключённый к пину 2, чувствовал себя спокойно.
При инициализации ардуины все пины передёргиваются, поэтому собаке абсолютно всё равно, на каком логическом уровне зависло устройство: таймер был запущен и, значит, перезагружающий импульс неминуемо придёт.

Выводы.
1. Нужен ли сторожевой таймер в принципе? Если в проектируемом вами устройстве зависания могут привести к негативным последствиям, то да. С ним система будет, очевидно, более устойчивой, чем без него.

2. Является ли внешний сторожевой таймер панацеей? Конечно, нет. Он более эффективен, чем внутренний, имеющийся во многих микроконтроллерах, но и он не панацея. Для достижения максимальной эффективности его работы, важно его подключить в правильное место вашей системы. Лучше не подключать его к линиям, на которых сигналы формируются аппаратно (ШИМ, различные аппаратные порты со стробами), а также к сигналам внешнего или внутреннего тактового генератора. Ну и абсолютно бессмысленно подключать его к линиям, работающим на вход - так мы будем контролировать не свой микроконтроллер, а что-то другое.

3. Есть ли минусы у этого сторожа? Главным минусом внешнего сторожевого таймера, в общем случае, является потребность в выделении для его работы одного пина на вашем устройстве. Хотя на практике, этого очень часто удаётся избежать: если ваш микроконтроллер что-то постоянно пишет или рисует на дисплее, что-то постоянно посылает в порты, формирует какие-то управляющие импульсы для внешних устройств - подключайте сторожевую собаку к этим линиям, - ей абсолютно безразличны частота и скважность импульсов, ей лишь бы была постоянная движуха.
Главным минусом конкретно этой реализации таймера я назову, пожалуй, довольно короткий контрольный таймаут. Бывают случаи, когда хотелось бы иметь запас хотя бы в 3-5 секунд.

4. Надо ли покупать именно этот watchdog? Ну, каждый решит для себя. Сторожевую собаку, совершенно точно, можно получить дешевле $3. Кому-то проще купить один лишь только обозреваемый выше чип и с помощью ЛУТ сделать такой модуль самому. Кому-то проще взять легендарный и сделать сторожевой таймер на рассыпухе: плюсы - дёшево и доступно, минусы - больше возни и времязадающие электролитические конденсаторы, а, значит, с годами гарантированно поплывут все параметры. Кому-то проще сделать одновибратор с таймером вообще на полупроводниках. Тут каждый решает сам.
Здесь же за вполне посильные деньги мы получаем полностью готовое и рабочее устройство с нормированными параметрами.
Так что резонность покупки каждый оценит самостоятельно.

Моей же задачей было рассказать о таких устройствах, о принципах их работы и, возможно, дать кому-то творческий импульс для самостоятельного построения новых интересных самоделок.

Никто ничего не предоставлял и не спонсировал, всё куплено на свои.

UPD : Пока писал обзор, продавец неожиданно поднял цену. Упс. Будем считать это временным приступом жадности. На этот товар у него периодически бывает скидка. Ну и ничто не мешает искать этот товар у какого-то другого продавца.