Односторонний сбор данных с 12 МК

[threadstarter]

Добрый день.
Может кто-нибудь даст какие-либо наводки или поделиться своими знаниями в подобной работе.
Опишу условно:

12 плат с МК Atxmega 32A4U. Каждый собирает 4 температурных значения с 4-х DS18B20 (PORTA) и смотрит за активностью 4 своих ног на вход PORTB 0,1,2,3(наличие импульсов за интервал времени).
На каждой такой плате стоит оптопередатчик Avago HFBR 1522Z к ноге PORTB 4 вывода МК.
В основном цикле программы происходит увеличение 4 счетчиков импульсов при изменении состояния PORTB 0,1,2,3

1 плата сбора данных с МК Atxmega 128A3. На ней 12 оптоприемников Avago HFBR 2522Z PORTA 0,1,2,3,4,5,6,7 PORTB 0,1,2,3
На PORTC посажен USART - общение с внешним миром.
Каким то образом необходимо настроить одностороннюю передачу от 12 плат 4х температур, 4 состояний вводов. Мысль была начало передачи обозначать короткой паузой (100 мс) и после этого мигать ногой в соответствии с температурой 1ого датчика, потом пауза уже 50 мс, второй датчик и т.д. Но все эксперименты не увенчались успехом видимо из за рассинхрона.
Буду рад любым мыслям и подходам к реализации.

[Yuri222]

1. ОООгромная пауза, после чего каждая плата быстро выплевывает свое сообщение
2. избыточное кодирование. НО! - приведет к увеличению длительности "плевка"
3. механически (шторками, линзами) по возможности разделить входные потоки
3. помогут ли поляризационные фильтры? - есть ли они на нужную длину волны...
4. Перейти с оптики на RF. Слать sms-ки, например
Шучу. Или нет...

Появляется вероятность, что платы с датчиками все же передадут данные "коллектору". Когда-нибудь, но не каждый раз.

Нужно оценивать риски неполучения вовремя информации.

[ForcePoint]

3. механически (шторками, линзами) по возможности разделить входные потоки

12 отдельных оптик, как я понимаю.

Но все эксперименты не увенчались успехом видимо из за рассинхрона.

Хоть-бы кратенько - что за эксперименты и как ставились. Что безуспешно - не получается передать один канал или каналы мешают друг другу? Ведь очевидно, что если будет перекрывающаяся по времени передача от двух оконечных точек, то уже есть шансы не успеть обработать один из или оба потока. Правда event system я не раскуривал - сможет-ли она пихать битовые потоки в ОЗУ, а ЦП разгребать их относительно неспешно?

З.Ы. А почему такая монструозная конструкция? Для быстродействия, гальванической изоляции или чего ещё?

[eddy]

Дык, организуйте двухстороннюю связь и пусть мастер сообщает, от какого контроллера ожидает данные, если проблема с одновременной обработкой данных с 12 входов.
Да, а зачем через оптоволокно? Посадили бы всех на общую CAN-шину, и не парились!

[caro2]

1) Настройте головной контроллер на работу по прерываниям от 12 входных пинов;
2) В прерывании формируйте флаги изменения состояний всех 12 входов;
3) В головном цикле по состоянию флагов вызывайте 12 процедур обработки входных потоков.
Учитывая, что процессы медленные, всё должно успешно обрабатываться.

[sat_art]

1. threadstarter, с какой скоростью идет (должен идти) обмен?

2. Atxmega32A4U - не имеет порта B4.

[mike-y-k]

А обычного изолированного RS485 (что немного компактнее и проще) или изолированного же CAN (на CANOpen, что затратное по памяти и отладке в первом старте) не достаточно? Если так хочется оптики - то им и оптическую среду вполне можно приспособить
Остаётся только разобраться с протоколом передачи и арбитражом на шине.
В стороне остался ещё вариант с Ethernet на W5100…

[pasha_zv]

рекомендую почитать про 1-Wire.

а потом, перед занятием линии приплюсовывать
"пседвослучайный временной интервал

ЗЫ. сколько там данных то? какая скорость?

[makakus]

Я правильно понимаю: 12 однонаправленных оптических каналов собираются на плате сбора. (какие шторки? куда? )
Проблема в том, что передатчики могут передавать в любое время и возникают коллизии при приёме. Это когда более одного пакета приходит одновременно и принимающий контроллер успевает принять только один, а остальные теряются.

Очень плохо, что передатчик не знает, дошло ли его сообщение. Это всё очень сильно усложняет.
Хорошо, что каналы очень быстродействующие. Меньшее соотношение длина пакета/длина паузы меньше вероятность коллизии

Передатчик должен передавать свои пакеты чаще, чем нужно приёмнику: часть из них будет теряться из-за коллизий. Приходит в голову одно: передавать пакет через (псевдо)случайный интервал. Приёмник начинает приём по прерыванию от изменения уровня на лапке.

Если можно снизить скорость передачи до такой, что принимающий контроллер будет тупо успевать опрашивать все 12 каналов за время одного бита, то прерывание от изменения уровня в канале запускает сбор данных. Нужен стартовый бит для запуска сбора данных. Похоже на RS232.

[threadstarter]

12 отдельных оптик, как я понимаю.


Хоть-бы кратенько - что за эксперименты и как ставились.

Эксперимент на одном канале:
Код с передающего МК:

PORTD.DIR = 0b11111111;
    int t1 = 49;
    int t2 = 50;
    int t3 = 51;
    int t4 = 52;
    int startdelay = 100;
    int packetdelay = 50;
    int pindelay = 3;
            while (1)
            {
                PORTD.OUT = 0b00000001;
                delay_ms(startdelay);
                for (int i = 0 ; i‹t1; i++)
                {
                    PORTD.OUTTGL = 0b00000001;
                    delay_ms(pindelay);
                }
                delay_ms(packetdelay );
                for (int i = 0 ; i‹t2; i++)
                {
                    PORTD.OUTTGL = 0b00000001;
                    delay_ms(pindelay );
                }
                delay_ms(packetdelay );
                for (int i = 0 ; i‹t3; i++)
                {
                    PORTD.OUTTGL = 0b00000001;
                    delay_ms(pindelay );
                }
                delay_ms(packetdelay );
                for (int i = 0 ; i‹t4; i++)
                {
                    PORTD.OUTTGL = 0b00000001;
                    delay_ms(pindelay );
                }
                delay_ms(packetdelay );
            } 

Код приемника:

PORTD.DIR = 0b00000000;
    PORTCFG.MPCMASK = 0xff;
    PORTD.PIN0CTRL = PORT_OPC_PULLUP_gc;
    
            while (1)
            {
                    Byte oldd0 =0;
                    int cn = 0;
                    int t1 = 0;
                    int t2 = 0;
                    int t3 = 0;
                    int t4 = 0;
                        
                while(cn ‹ 99)
                {
                    if (!(PORTD.IN&0b00000001))
                    {
                        cn++;
                    }
                    else
                    {
                        cn = 0;
                    }                        
                    delay_ms(1);
                }
                cn = 0;
                oldd0 = PORTD.IN;                                                    
                while (cn ‹50)
                {
                    if ((oldd0 & 0b00000001) != (PORTD.IN&0b00000001))                    
                    {    t1++;
                        oldd0 = PORTD.IN;
                        cn =0;
                    }
                    else
                    {
                        cn++;
                    }
                    delay_ms(1);
                }        
                cn = 0;
                while (cn ‹50)
                {
                    if ((oldd0 & 0b00000001) != (PORTD.IN&0b00000001))                    
                    {
                        t2++;
                        oldd0 = PORTD.IN;
                        cn =0;
                    }
                    else
                    {
                        cn++;
                    }
                    delay_ms(1);
                }
                cn = 0;
                while (cn ‹50)
                {
                    if ((oldd0 & 0b00000001) != (PORTD.IN&0b00000001))                    
                    {
                        t3++;
                        oldd0 = PORTD.IN;
                        cn =0;
                    }
                    else
                    {
                        cn++;
                    }
                    delay_ms(1);
                }
                cn = 0;
                while (cn ‹50)
                {
                    if ((oldd0 & 0b00000001) != (PORTD.IN&0b00000001))                    
                    {
                        t4++;
                        oldd0 = PORTD.IN;
                        cn =0;
                    }
                    else
                    {
                        cn++;
                    }
                    delay_ms(1);
                }
            } 

Вот так вроде даже работает - но если последовательно опрашивать 12 каналов то время опроса будет что то из разряда 20-30 секунд(не пробовал - но по ощущениям так.) А это много. Вообще идеал в пару секунд опрашивать.

12 отдельных оптик, как я понимаю.
А почему такая монструозная конструкция? Для быстродействия, гальванической изоляции или чего ещё?

Выпрямитель 3.3 киловольта. 48 диодов - по 4 в блоке. По датчику на блок, 12 штук в итоге - из силовой установки вытаскивать можно только оптикой - для сохранности жизни персонала(хотя +- 5в в силовую установку разрешили)