[inventor 0]

у нас несколько плат соединены между собой и на каждой плате стоит по несколько датчиков I2C

в общей сложности около 50 штук

каждая плата для "своих" датчиков является мастером и к тому же чужая плата

может читать данные с других плат по этой шине.

возник вопрос, как их разделить, чтобы они друг друга не мешали

я рассматриваю такие решения:

1) разделить по времени, например одна плата запрашивает датчики каждую 5-ю секунду, другая каждую 10-ю

2) перед чтением каждая плата проверяет клоковую шину, что по крайней мере в течении 1 секунды она не меняет состояние и находится в единице

 

может есть еще какие методы, кто знает?

[haker_fox 59]

7 minutes ago, inventor said:

разделить по времени, например одна плата запрашивает датчики каждую 5-ю секунду, другая каждую 10-ю

В зависимости от того, как долго платы находятся во включенном состоянии и погрешности тактовых генераторов таймслоты со временем не наползут на друг друга?

8 minutes ago, inventor said:

перед чтением каждая плата проверяет клоковую шину, что по крайней мере в течении 1 секунды она не меняет состояние и находится в единице

Занятие может произойти на времени 1,001 с. Т.е. проверили, начали занимать, и кто-то тоже занял.

9 minutes ago, inventor said:

может есть еще какие методы, кто знает?

I2C же аппаратно поддерживает мультимастер. Используйте ошибку арбитража доступа к шине, и если таковая возникла, то занимайте шину через случайный промежуток времени.

[MegaVolt 25]

Если плата может услышать чужого мастера можно перекидывать горячую картошку. Т.е. читает плата 1. Когда она закончила передаёт управление плате 2 отправив какое то сообщение. Вплоть до того что выставляет какой нибудь бит на расширителе портов. Соответственно плата 2 когда видит сообщение или поднятую ножку понимает что её время общаться и дальше цикл продолжается.

Работа по времени возможна только если время общее. Нужно раздавать всем время. Или уметь его синхронизировать. 

[Arlleex 130]

В итоге не понятно, на одной физической шине все висят, или нет. Отсюда и плясать.

[inventor 0]

2 minutes ago, Arlleex said:

В итоге не понятно, на одной физической шине все висят, или нет. Отсюда и плясать.

да, на одной

 

[Arlleex 130]

Тогда если у всех разные адреса, то никто никому мешать не будет (при правильно организованных драйверах I2C с мониторингом состояний BUSY на шине и контролем потери арбитража (прямо как в CAN-е, да)).

[rkit 1]

"Несколько плат" с общей i2c это рецепт для нестабильного фарша.

[Arlleex 130]

1 час назад, rkit сказал:

"Несколько плат" с общей i2c это рецепт для нестабильного фарша.

Несколько голословное утверждение. У меня были устройства, где платы между собой соединялись по I2C, и ничего - годами работают, причем каждая плата - и мастер и слейв одновременно. А ТС-у, если не требуется детерминированное время получения ответа от датчиков, вполне можно обойтись и одной шиной (раз уж так уже сделали), главное не запороть ее возросшей емкостью (читай как "если что, буферы поставь").

[jenya7 0]

мы разделяем вот так. о чем ни разу не пожалели. особенно если board-to-board.

Изменено 7 июля, 2021 пользователем jenya7

[Arlleex 130]

Ох, насколько же все-таки ГОСТ-овские схемы удобочитаемые...

[controller_m30 1]

Я понял так, что данные со всех 50 датчиков должны быть у всех Мастеров. Предположим для определённости что Мастеров 5шт. Варианты:

1. Медленный и непредсказуемый. Первый Мастер читает все 50 датчиков, дождавшись своей очереди и освобождения шины. Потом следующий Мастер делает то-же, и т.д. Полный цикл обеспечения информацией всех пяти Мастеров требует время на 250 опросов датчиков.

 

2. Более быстрый и предсказуемый вариант. Один Мастер вычитывает все 50 датчиков, собирает данные в единый блок, и рассылает остальным Мастерам - каждому персонально. Остальные в это время находятся в режиме подчинённого, и у каждого есть свой Slave-адрес. 

Поведение системы становится более предсказуемым. У остальных Мастеров появляется экономия времени на служебных сигналах, адресах датчиков на шине, адресах регистров, и т.д. Точно подсчитать экономию времени, в данном случае нельзя, т.к. неизвестно, что за датчики, и какой объём данных из них считывается за раз. Но в общем это и быстрее и надёжнее.

 

3. Ещё быстрее. Один Мастер вычитывает все 50 датчиков, собирает данные в единый блок, и отправляет его массовой рассылкой остальным Мастерам - всем сразу. Остальные в это время находятся в режиме Подчинённого, с одинаковым для всех Slave-адресом (например GeneralCall = 0). Время на такую рассылку информации занимает менее 100 опросов.

 

4. И ещё более скоростной вариант. Один Мастер вычитывает 50 датчиков, а остальные "слушают" шину, читая с неё данные, но не пытаясь ею управлять (никаких ACK, HOLD и прочее). Чтение производится по прерыванию от линий SDA и SCL, согласно с логикой работы шины I2C. Здесь все 5 Мастеров получают весь объём данных одновременно, и всего лишь за 50 опросов. 

[jcxz 181]

2 часа назад, controller_m30 сказал:

4. И ещё более скоростной вариант. Один Мастер вычитывает 50 датчиков, а остальные "слушают" шину, читая с неё данные, но не пытаясь ею управлять (никаких ACK, HOLD и прочее). Чтение производится по прерыванию от линий SDA и SCL, согласно с логикой работы шины I2C. Здесь все 5 Мастеров получают весь объём данных одновременно, и всего лишь за 50 опросов. 

Решение так себе. Так как код будет очень критичен к задержкам входа в ISR: придётся давать максимальный приоритет прерываниям от этих ног (а может и от всех ног), а весь остальной код нужно будет полностью перетрясти на предмет отсутствия запретов прерываний на времена >=1мкс (примерно, при SCLK=400кГц), а может даже и меньше.

Да и не нужно это имхо: Думаю что многие МК позволят запрограммировать свою I2C-периферию и пины в таком режиме, чтобы ACK-и HOLD-ы не формировались, но при этом сама I2C-периферия работала. Естественно этот вариант не для кубокодеров - нужно уметь читать мануалы.  

[mantech 33]

06.07.2021 в 18:11, inventor сказал:

у нас несколько плат соединены между собой и на каждой плате стоит по несколько датчиков I2C

в общей сложности около 50 штук

каждая плата для "своих" датчиков является мастером и к тому же чужая плата

может читать данные с других плат по этой шине.

Ой какая жуть, эта i2c сама по себе жуть, а в таком использовании....  Сколь приходилось так делать, всегда делал 1го мастера, к которому подключена гирлянда слейвов, у этого мастера был выход на "нормальный" мультиконтрольный порт (rs485) по которому все контроллеры забирали и отдавали данные. А иначе получается что-то вроде эзернета, но без аппаратного детектора коллизий и паддинга - удовольствие еще то, ИМХО..

[jenya7 0]

1 hour ago, mantech said:

Ой какая жуть, эта i2c сама по себе жуть, а в таком использовании....  Сколь приходилось так делать, всегда делал 1го мастера, к которому подключена гирлянда слейвов, у этого мастера был выход на "нормальный" мультиконтрольный порт (rs485) по которому все контроллеры забирали и отдавали данные. А иначе получается что-то вроде эзернета, но без аппаратного детектора коллизий и паддинга - удовольствие еще то, ИМХО..

в rs485 два слейва могу одновременно передавать данные?

[Arlleex 130]

51 минуту назад, mantech сказал:

...эзернета, но без аппаратного детектора коллизий...

Ага и часто ли Вы в современном полнодуплексном эзернете коллизии видите?
 

41 минуту назад, jenya7 сказал:

в rs485 два слейва могу одновременно передавать данные?

А в I2C? А в CAN? Могут, только везде по-разному устроены механизмы доступа к среде и разрешения коллизий, и что с ними делать в каждом случае определяется либо самим интерфейсом (аппаратно), либо в связке с протоколом, реализованным в ПО, например, для организации ретрансмитов и т.д. Причем в RS, CAN, I2C домен коллизий ограничивается самой физической шиной, в эзернете же все несколько сложнее (есть вариации).