Nekorektní blog Petra Kubáče na Blog.cz

V této robrice obvykle uvádím imperativní rady - postavte to tak a tak. Tentokrát, se však dostáváme do oblasti, která je velice ožehavá a vůbec ji nemám vyřešenou.

Jedná se o "tvrdé" zdroje napětí - tedy zdroje které mají minimální vnitřní odpor a buď nemají žádnou proudovou limitaci, nebo při tak vysokém proudu, že při tom stejně hoří dráty, součástky a cestičky na plošném spoji.

Posuďte sami :

- V 7 letech jsem pozoroval jak otec měří napětí v zásuvce, neboť v nově postavené čtvrti rodinných domků napětí kolísalo a nám blbla barevná televize - která tenkrát byla složitá jak Temelín. Večer když naši šli do kina zkoušel jsem taky měřit. Začal jsem tím že banánky od Avometu jsem strčil do zásuvky, pak jsem ale druhé konce spojil, protože z "trafa od vláčku" jsem věděl, že to dělá pěké jisky - výsledek se dostavil - vyletěla nějaká 80A pojistka v provizorní trafostanici a celá čtvrť byla den bez proudu....

- kolem 14 roku jsem chtěl udělat provizorní osvětlení z automobilového olověného akumulátoru, autožárovky "sulfitky" a zvonkového drátu - jak jsem tak pájel drátky na sulfitku (kde byste za bolševika sehnali objímku ??!!) zkratoval jsem asi 30 cm kouskem drátu svorky autobaterie. Zvonkový drát, který jsem držel v ruce proměnil v "čáru ohně", pak v proužek kouře, který beze stopy zmizel. Jediný hmotný zbytek byl tmavý PVC a spáleným masem smrdící pruh v mých dlaních.

- Zhruba v srpnu 2003 jsem v našem tehdejším ubohém bytě "ladil" pulsní zdroj pro vysílačku - Už odpojená deska - avšak s nabitými kondenzátory se mi zvrtla a upadla na ocelový šroubobák - průměr tak 5 mm - šroubovák se v mžiku přetavil a prskající kulička roztaveného železa proletěla celou místností a propálila peřiny a matraci na posteli. Za 2 měsíce zvedla exmanželka kotvy a šla za "borcem z posilovny" a dodnes tvrdí, že tohle byla "poslední kapka".

Je třeba pokračovat ?

Tedy nic nevypadá mírumilovněji než zdroj napětí, který má na štítku 10-20A, pokud však jeho filtrační konenzátory dají 150-200A - stačí po pár milisekund během kterých hoří dráty, železo prská jako prskavka, svařují se kontakty vypínačů - je opravdu problém, jak takovou elektroniku udělat dostatečně "blbuvzdorně".

Jasně, že každý zdroj opatřený nějakou regulací by měl být opatřen i proudovou pojistkou - ale třeba v případě H-Můstků pro motory - je problém kam regulaci vlastně nastavit - pokud nastavíte proudové omezení na proud, který je 100% bezpečný - patrně budete mít problémy s proudovými špičkami při rozjezdu a náhlém zvýšení jízdních odporů - motor bude prostě "gumový". Pokud nastavíte proudovou pojistku dosti vysoko - při určitém proudu si ji klidně můžete "odpustit"...

Jiný problém je naznačen na schémátku jestli zapojíte vstup do obvodu jako nahoře - to jest pojistka je až za filtračními kondenzátory - značně to sníží jejich účinnost. Pokud to zapojíte jako dole - pojistka bude fungovat na dlouhé zkraty - ale krátkodobě jakoby tam nebyla - protože náboj v kondenzátoru sám o sobě nadělá slušnou paseku. Ve spojení s MOSFETy které mají RDSon (odpor v sepnutém stavu) v setinách ohmu - klidně se může stát, že roztržené pouzdro takového MOSFETu vám cinkne o brejle - jak se stalo mně - což mě vyprovokovalo k tomuto příspěvku.

Jinými slovy - jestli nemáte nápad co s tím - "dávejte si bacha" - zejména s olověnými akumulátory, LiPol, nabíječkami na vysoké proudy, pulsními zdroji pro desítky až stovky Wattů, velkými filtračními kondenzátory atd.... Tady už nejde o eventuelní prohru v soutěži, protože"robot shořel" - tady jde o to, jestli budete na své budoucí děti mrkat skleněným okem nebo ne.

Jestli máte nápad "jak zkrotit olověnku" aby dávala svých 100A ale přitom nebyla při zkratu zdrojem velkého nebezpečí - sem s tím - jakákoliv idea je vítána.

Myslím, že varování už bylo dosti - zbývá už jenom rada pro brunety - blondýna by z toho asi udělala hysterickou scénu, ale vy víte, že drobné kopnutí elektrickým proudem zdravě rozproudí krev - a při náhlé srdeční fibrilaci vás miláček klidně může "druhým pulsem" zase defibrilovat - takže není důvod panikařit a hledat si svalovce bez mozku.

Ještě než začnu cokoliv psát MUSÍM doporučit skvělé čtení na toto téma Great Microprocessors of the past and present. Což je fascinující čtení o plahočení se za maximálním procesorovým výkonem, které prostě musíte přečíst jinak u mě nejste Geek !!

Jinak je to jasné - mládež je z dnešního příspěvku plná zklamání ze "strejda je chce unudit k smrti" když přece kažej ví, že o ten hnusný strojový kód se stará kompilátor Céčka. Jenomže, to není zdaleka tak snadné - názory na instrukční sady procesorů se vyvíjely, a máme neúspěšné instruční sady jko je Intanium, nebo Intel 432. Pak máme instrukční sady, které jsou schopny poskytnout obrovský výkon, ale jsou složité, takže kompilátory to nezvládají jako je Intel 860.

Pak je docela zajímavé sledovat zásadu čím je jednodušší hardware, tím musí být (většinou) komplikovanější software, toho je příkladem vývoj procesorů od PIC10 po PIC32.

Všechno se dočtete v "procesorech", které jsem vám doporučoval, co ale chci dneska probrat je mikrokontrolér a mikroprocesor současnosti a patrně i dlouhé budoucnosti a to je ARM a ty záležitosti jeho designu a instrukční sady, které jsem nakousl minule.

Takže vezměme nejprve jak vypadá procesor - když jsme my chteli mít jedničku museli jsme u tabule vykládat, že se sklárá z aritmeticko - logické jednotky, řadiče a bůh ví čeho ještě, co jsme už tehdy věděli, že není tak úplně pravda.

Takže procesor je "továrna" na výpočty, pokud má více jader - je to více továren v jedné hale. Středem haly vede pás na "rozdělané" instrukce, který je z obou stran hustě obstoupen "trpajzlíky" kteří na výpočtech intenzivně dělají.

Před tímto pásem jsou dvě skladiště - nazvaná data a program. Pokud jsou data i program ve stejné paměti je to Von Neumannovský procesor, pokud jsou data i program každá ve své paměti je to Harvardský procesor. Paní učitelka dává za neznalost tohoto rozdělení pětky, ale stejně je to jedno protože dneska všechny procesory se z venku jeví jako Von Neumanovské ale uvnitř maji rozdělenou datovou a instrukční cache, takže jsou bez výjimky Harvardské.

Montážní linka s trpajzlíky končí zase v paměti pro data - bez ohledu na architekturu procesoru.

Už minule jsem psal, že existují CISC s komplexními instrukcemi a RISC procesory s jednoduchými instrukcemi, což zase je důvod dávat ve škole pětky, ale dávno to není pravda, protože dneska jsou CISC procesory architektonicky neodlišitelné od RISC a naopak existují RISC procesory zrovna jako ARM nebo PowerPC, které mají tak komplexní a složité instrukční sady, že by se za to ani leckterý CISC nemusel stydět.

Prakticky je dělení jiné - filosoficky - jsou dvě velké skupiny procesorů - LOAD / STORE - ty si představujte tak, že na začátku výrobní linky je velký bagr LOAD, který vybírá data z paměti a klade je na pás a na druhé straně je buldozer STORE, který tlačí data zpátky do paměti a nikdo s trpajzlíků už nemá do paměti přístup. Takhle je udělána většina procesorů označovaných jako RISC.

Druhá varianta je tzv. MEMORY / DATA architektura - ta je starší a dá se popsat tak že každý trpajzlík kolem pásu jednou rukou se hrabe v tom co jede po pásu a druhou rukou - ohromně dlóóóúhou se hrabe v paměti. Takhle jsou udělány starší procesory typu CISC. Už z tohoto dětského příměru je jasné, která architektura je rychlejší, dneska používanější a proč tomu tak je.

Tvrdíte, že jste četli že nějaké to CORE i7 u vás doma je procesor typu 8086 a tudíž je CISC - taky jste naletěli na tu fintu? Problém je v tom, že jednoduché procesory typu RISC se ukázaly natolik výkonnější, že dnešní procesory, které z důvodu historické instrukční sady musí být CISC se vyrábějí jako "procesor v procesoru". To znamená, že nejprve je hardwarový překladač z kódu 8086 do nám utajeného RISCového kódu - tenhle hardwarový překladač je sám o sobě složitější než celé procesory v minulosti - teprve jeho výstupem je RISC kód, kterému CORE rozumí.

Pokud se chystáte rozebrat doma notebook - tak zadržte - překladač je uvnitř čipu samotného CORE - takže nekažte taťkovi notebook.

Hardwarový překlad 8086 instrukcí je opravdu extrém, ale každý procesor potřebuje bajty v paměti nějak překládat na instrukce a instrukce zase potřebuje překládat na příkazy "za které páky tahat". Takže centrem každého procesoru je instrukční dekodér, který rozhoduje o tom jestli takový procesor bude v assembleru "radost" nebo "hrůza" programovat.

Jak to tedy funguje - řekněme že máme RISC který má 32 registrů - což vzato číselně je binární číslo o 5 bitech. Instrukce takového procesoru musí obsahovat minimálně 3 části. Co se má dělat - řekněme že je to extrémní RISC, který má jenom 16 možností - to jsou 4 bity v instrukci, pak odkud brát data - to je jednočíslo registru - 5 bitů a pak kam dát výsledek - druhé číslo registru - to je dalších 5 bitů. Každá taková RISCová instrukce má tedy 14 bitů. U harwardských procesorů typu PIC to může znamenat, že máte i paměť pro program složenou ze 14 bitových slov - což je zrovna případ PIC16 jestli se nepletu. U Von Neumannovských procesorů je lepší zachovat instrukce jako násobky 16 bitů takže instrukce často bývá doplněna o další bity se speciální funkcí.

Jak tedy takový procesor pracuje - vezme instrukci a 4 "příkazové" bity vyšle do aritmetické jenotky na znamení co se má udělat. A 2x 5 bitů pošle na vnitřní sběrnici procesoru, která má většinou dvě větve "zdrojový" a "cílový" registr - patřičné dva registry se připojí k vstupním a výstupním hradlům aritmetické jednoty a ta v příštím taktu udělá výpočet.

Jednnoduché jako facka ?

Zas ta jednoduché to není - budu se ptát a sám si odpovídat - jak moderní procesory stihnou udělat v každém taktu jednu instrukci když každá instrukce vyžaduje několik operací ? - Princip je právě v tom pásovém zpracování - anglicky "pipelined insruction" - jako v automobilce na páse jde procesorem pás různě nehotových instrukcí a každým taktem se instrukce o jednu pozici posunou - ergo každým taktem na konci jedna hotová vypadne.

Jak se dělají instrukce, které nic nikam nezapisují ? Většina RISCových instrukčních sad má své "finty" které uživateli moc neukazuje - když dáte v AVR instrukci CLR R16 tedy vynuluj registr - budete překvapeni že assembler to přeloží jako XOR R16, R16, protože žádná instrukce nulování de facto neexistuje. Navíc spousta RISC procesorů má jeden registr na tvrdo nastavený na 0 - ať do něj píšete co chcete pořád je to nula - pak třeba instrukce NOP - čekej jeden takt se překládá ADD R1, R0 kde R0 je "nulový registr".

Nebo některé procesory (zrovna ARM) je tříregistrový procesor takže umí udělat ADD R1, R2, R3 což znamená že v instrukci jsou 3 pole pro číslo registru a instukce znamená že R1 = R2 + R3. pak jednoduchá instrukce MOV R1, R2 vlastně je identická s instrukcí ADD R1, R2, R0 neboli R1 = R2 + 0.

Opět jsem přecenil své možnosti, takže na samotný ARM se dostaneme příště.

Dnes už jenom tradiční rada pro blondýny : když máte 160 cm výšky a 80 kilo váhy je to body mass index 31,3 - v pásmu obezity, pokud si vezmete 20 centimetrové podpatky budete mít 180 cm a to je při stejné váze body mass index 24,7 - v pásmu normy - a pak že prý "podpatky škodí zdraví" - pche....

Veřejnost běžně nenapadne ten paradox, že opium a morfin se musí kouřit, nebo píchat do žil, heroin už se dá jíst a má přitom nezanedbatelný účinek, a methadon - jako syntetický opiát se pojídá běžně aniž by to na jeho účinnost mělo negativní vliv.

V čem to tedy je ? - veškerá krev z celého trávicího traktu od žaludku po řiť teče do portální žíly, která protéka játry - velmi chytré opatření, které pomocí tzv. "prvního průtoku" játry detoxikuje převážnou většinu škodlivin z potravy ještě než se dostanou do zbytku krevního oběhu. Finta s morfinem tkví v tom, že čistý morfin játra odbourají téměř ve 100%. Heroin je dvakrát acetylovaný ester morfinu - játra se dají ošidit tím, že z heroinu odštěpí ony dva acetyly - zbytky kyseliny octové - čímž metabolismus nabyde dojmu, že heroin už zlikvidoval a převážnou většinu takto vznikého morfinu pustí do krve. Přesto ztráty v desítkách procent a hlavně pomalé vstřebávání feťákům vadí, takže nakonec "smažky z kafilerie" vždy skončí u injekční aplikace.

Methadon - je čistá syntetika - molekula "jako z marsu" - játra neví jak si s takovou molekulou poradit - tak z neschopnosti ji metabolizovat ji pustí dovnitř beze změny.

Tyhle věci o metabolizovatelnosti a nemetabolizovatelnosti molekul se nám začaly ujasňovat v polovině minulého století a tak se objevilo spoustu léků tzv. "semisyntetických". Na skelet přirozené molekuly se naváže něco, co organismus neumí metabolizovat, aby to prošlo játry a dalo se to pojídat v tabletách.

Stejným způsobem se v roce 1938 podařilo syntetizovat EthinylEstradiol - úžasnou molekulu - zcela neodbouratelnou s účinkem jako ženský hoprmon estrogen - molekula, na kterou my všichni v západním světě nakonec zařveme....

Jsou-li mezi vámi chemici - je vám to jasné - přirozený estrogen estron se nechá reagovat s acetylénem - tím se do molekuly dostane trojná vazba, která způsobí, že ethinylestradiol je absolutně neodbouratelný a navíc vysoce rozpustný v tucích.

Takže žena pojídá hormonální antikoncepci, kterou ji dopručil gynekolog, který tvrdil, že hormonů jsou v ní mikrogramová množství a je zcela neškodná. O neškodnosti ve smyslu klinických komplikací se dá s úspěchem pochybovat, protože všichni co děláme ve zdravotnictví jsme už zažili smrt mladé ženy - kuřačky s antikoncepcí - na nějakou fatální trombózu nebo plicní embolii. O tom, ale dnešní pohádka není.

Principem hormonální antikoncepce je, že hormony z antikoncepce zmatou zpětnou vazbu řídící produkci vlastních pohlavních hormonů - organismus dané ženy přestane produkovat FSH a LH což jsou hormony, které řídí produkci vlastních pohlavních hormonů a navíc - jen tak mimochodem - řídí i dozrávání vajíček - které se tím zastaví a kýženého efektu je dosaženo. Pak už může nastat "rozkoš bez rizika" - sex bez rozmyslu kdekoliv kdykoliv s kýmkoliv. Obecně se věří, že když si žena "užije" a "chce se usadit" antikoncepci přestane brát a otěhotní. Teoreticky nepochybně ano.

Otázkou je co se děje s "molekulou z marsu", dokud "prášky" ještě bere - postupně se vyloučí močí - velmi pomalu vzhledem k její vysoké rozpustnosti v tucích a malé rozpustnosti ve vodě...

Molekula málo rozpustná ve vodě se dostane do vody v kanalizaci a odtud přes čističky do přírody, kde její biologická podstata vede k tomu, že se koncentruje v nepolárních molekulách. A kde najdeme vysoké koncentrace nepolárních molekul ? V tukové tkáni (vodních) zvířátek přece. Takže příroda dostává svoji dávku absolutně neodbouratelných estrogenů - a budete se divit - opravdu to funguje - kolem velkých aglomerací typu New Yorku, Londýna a Paříže se vodní zvířátka prakticky nerozmnožují ....

Co se děje s Ethinylestradiolem dále ? Poté co vyrobil z rybiček a žabiček a zrůdy - dostává se koloběhem vody zpátky ke zdroji - v našem případě do potravin a pitné vody - a tam působí jako antikoncepce i na ty, kteří pilule neberou. Jelikož ženy skoro bez výjimky pilule berou - jsou terčem ethinylestradiolu v "druhém kole" muži a výsledek je tady.

Spolu s dalšími látkami, jako jsou všudypřítomné bisfenoly a další aromatické molekuly z našich "Syntetických domácností" způsobuje úbytek spermií u mužů a to tak, že dramatický. Čas od času vychází i v renomovaných lékařských časopisech články ve stylu "Bude svět bez Franocuzů ?" což je název článku, ze kterého pochází graf poklesu spermií, který vidíte nahoře.

Co tedy teď ? Nevím, ale zcela to zapadá do mé pesimistické vize - neplodné dvojice vystajlovaných frikulínů - oděných v syntetickém "funkčním prádle" - si libují v syntetickém smradu své "dokonale čisté" domácnosti. Přitom šukají jako o závod a žena nezapomíná brát svoji "denní dávku" aby náhodou nemusela "kvůli parchanta přerušit raketovou kariéru".

Skoro by se chtělo dát na závěr mladým blondýnám radu - zobejte antikoncepci hojně a dlouho - užívejte života - můžete-li v práci intrikovat intrikujte - můžete-li šukat šukejte - stejně jste poslední generace, protože je-li vám pod 20 - děti už nikdy mit nebudete ....

Karel Čapek měl v RUR pravdu - a to ke všeobecné neplodnosti ani nepotřebujeme nadvládu robotů....

Vyhyne tedy lidstvo rukou farmaceutického a chemického průmyslu ?

Doufám, že ne protože pořád je tady Taliban, který syntetické estrogeny pro chod společnosti nepotřebuje !