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曜日を求める(8bit範囲で)

July 04, 2024 11:40

マイコンを使って年月日から曜日を求めたいケースがありました。普通の環境ならC言語を前提とすれば<time.h>にあるmktime関数とlocaltime関数を使うことで実現できます。

裏では曜日を求めるアルゴリズム(色々あります)のどれかを使って求めていると思います。

今回は対象がマイコンということもあり、機能を限定することでコンパクトなアルゴリズムに改変してみました。

sakamoto's methodを元にしました。日時範囲はGPS時刻を前提とすることで1980年以降とし、また2099年まで使えればよい割り切りをしています。すると、うるう年の計算が100で割り切れて400で割り切れない年を考慮する必要がなくなり、簡略化されました。また型を最小のunsigned charで統一してみました。

検証はRubyのRspecでやってみています。

上記CコードとRubyでのDate#wdayとの一致を見ています。なおテストの実装にあたっては、RubyInlineを使ってRubyの中でC言語コードを直接扱ってみました。

GPS関係の処理をRubyから使えるようにしたgps_pvt gemは色々なストリームやファイル、シリアルポート(GPSデバイス直結)から情報を読み込めるようにしてあります。このたびv0.10で初期測位を早めるためのAssisted GPS (A-GPS)に対応しました。単独測位をするのであればgemをインストール後に以下のコマンドで例えばAndroidなどて使われているGoogleのサーバから情報を取得してA-GPSを利用できます。

$ gps_pvt supl://supl.google.com/ (Ntrip等のリアルタイムストリームを指定)

生データに近い物が見たければ、以下のコマンドでJSON形式でエフェメリス等が得られます。

$ gps_get supl://supl.google.com/

エフェメリス(軌道情報)を読み込む程度なので実装は簡単かなと思って始めたのですが、結果的に色々調べる必要がありました。羅列ですが、調べたものを残しておこうと思います。

SUPL: Secure user plane location。A-GPSの事実上の標準実装(という理解)。プロトコル名としてはUserPlane Location Protocol(ULP)。表面を覆っているのがULPで、中身のペイロードにはLPPやRRLPといった別のプロトコルが使われる。実装例が少ない中、tajuma/suplやgoogle/supl-clientが参考になった。
LPP (TS 37.355): LTE Positioning Protocol。エフェメリスなどの定義がある。GPS以外の定義もしっかりされている。
RRLP (TS 44.031): Radio Resource Location service Protocol。LPP同様エフェメリスなどの定義があるが古めの規格。プロトコルとしてはGPS以外も使えそうに見えるが、GoogleのSUPLサーバに問い合わせてもGPSのエフェメリスしかくれない模様。
ASN.1 (X.680): Abstract Syntax Notation One。ULP, LPP, RRLPなどの文法は全てこれで書かれている。Rubyにも主にSSL証明書をパースする目的でOpenSSL::ASN1の実装があるが、機能が限定的で今回は使わなかった。代わりにRubyの構文解析ツールであるRaccを使う前提で文法asn1.yを定義し、asn.1形式の文法ファイルをパースできるようにした。asn.1をasn1.y(から作ったRubyコード)で事前にJSONに変換(upl.json.gz)して本番では利用している(rake upl.json)。Samayou Oharikuiの和文解説やGusztáv ADAMISさん(ERICSSON)のスライド(PDF)がとても参考になった。OSS NokalvaやObjective Systemsも参考にした。
PER (X.691): Packed Encoding Rules。SUPLではバイナリで情報がやり取りされるが、その時のエンコーディングルールにBasic Unaligned PERが指定されている。前述の参考資料にも解説あり。RSpecで(asn.1から変換した)JSONとPER間のテストを書いて検証した。

最後におまけとなりますが、SUPLサーバに対しては携帯のようにIMEIを渡すわけではなく、問い合わせホストのGlobal IPを渡すようにしてみています。

夏休みの工作: ソースコード公開

August 10, 2018 23:44

先日のタッチでLEDが光る工作ですが、大したことしていませんがgithubにソース等置いておきました。

水面下ではこそこそ工夫をしています。例えば、スリープにこまめに入れて、電池の延命をはかってあります。また実運用に移る前にDEBUGを定義してコンパイルすると、UART経由で静電容量のデジタル値を読めるようにしてあります。閾値を決めるのに役に立ちます。

そしてソース公開にあたって一番気合を入れたのが、上記(実体)回路図だったりします(笑)。

夏休みの工作: タッチセンサ

August 06, 2018 23:58

全然更新をしていませんが、生存しています。最近、夏休みの工作で、触れると反応するスイッチを試していました。使っているマイコンは(毎度お馴染みの)Silicon Laboratories C8051F996です。

こんなバラック配線で実験をしていました。

そして、これを、こうじゃ、ということでミニカーに組み込んでみました。なかなか好評です。CR2032電池で動いています。

詳細は次回に書こうと思います。→書きました。

GPD Pocketに増設したストレージの速度

February 12, 2018 23:24

前回の記事でGPD PocketにUSBハブ、MicroSDリーダ、MicroSDを改造で仕込んでみたことを書きましたが、速度を確認してみました。USB 2.0接続なので、遅いだろうなー、と予期していたのですが、やはり遅かった、という結果です。

計測条件ですが、MicroSDはSandisk SDSQUAR-128G-GN6MA (128GB Class 10 UHS-1)です。またCrystal Disk Mark 6.0.0 x64を使って、速度を測りました。

まずは内蔵の状態で。少し悲しい速度てす。

念のため、MicroSDに非がないことを確かめました。USB 3.0接続でのカードリーダ(Elecom MR3-K005)を使って測っみた結果です。早いです。

ということで、USB 2.0のHigh speed(480Mbps)がどうやらネックになっている気がします。USB 3.0 Super speed(5Gbps)がある現在だと、やはり見劣りしてしまいますね。

参考に内蔵のディスクも測ってみました。早いです。

さらにおまけでUSB 2.0接続のUSBフラッシュ Sandisk SDCZ33-064G-J57 (64GB)があったので、それも測ってみました。内蔵したMicroSDと同程度の(遅い)速度です。

さらにおまけで、テスト時のデバイスマネージャです。ディスクがたくさん。

ということで、増設した内蔵ストレージは速度を要求しないもの(実験データ等?)を保存する用途に使おうと思います。

Fenrir's BLog

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