PDM serie Protocol

Protocolul de comunicare serial PDM
(Dilbertian Protocol modificat)

Notă numele protocolului
Numele “Dilbertiano” vine de la prima versiune a acestui Protocol, Am numit “IDP inversat Dilbertian Protocol” (2010), în cazul în care au fost reprezentate de zerouri cu o celulă “închide” şi cu o celulă “mare” (“0” slab şi “1” grăsime – ca pe vinietă următoarele vine de la “Dilbert” de Scott Adams – www.Dilbert.com).

Engleză

Italiană

Deoarece un Protocol nou ?

Theremino sistemul îşi propune să ofere un simplu sistem de intrare-ieşire pentru PC, ieftine şi uşor de utilizat. Pentru a face mai uşor să utilizaţi numerotarea automată sunt necesare şi recunoaşterea tipurilor lor, pentru a simplifica şi pentru a minimiza costurile de link-uri este necesar pentru a comunica pe un fir numai.

Nu există un protocol similar am avut să-l scrie. Versiunea curentă colectează cele mai bune de multi ani de experimentare si cercetare.

Descărcaţi acest document in PDF format:
DPM_Protocol_2015_ENG.pdf
DPM_Protocol_2015_ITA.pdf

Caracteristici

• Comunicare serială bidirecţională pe un singur fir.
• Auto-configurare.
• Detectare automată a dispozitivelor conectate.
• Numărul de dispozitive, de la 1 în 200.
• Numărul de octeți de transmis şi primit variază în funcţie de tipul de dispozitiv.
• Viteza de transmisie de până la 4 Megabiţi/sec pentru a transmite o mulţime de date cu cabluri scurte.
• Viteza de transmisie de până la 100 Kilobiţi/sec pentru cabluri lungi (până la 10 Km).
• Randament ridicat de comunicare (la 10 în 20 ori mai mare decât în poate).

Obloane electrice

Transmiterea are loc pe un singur fir, dar ai nevoie de o referinţă masa şi o tensiune de alimentare, a în cazul în care firele sunt în mod normal trei.

Orice dispozitiv care acceptă PDM trebuie să aibă un conector de intrare (la Master) şi o ieşire dispozitive în aval (Sclavi)

Conectorii sunt utilizate în mod normal de 3 Poli, cu spaţiere de 2.54 mm.

Privind comunicarea lanţ ar trebui să aibă un maestru (furnizarea de putere şi de sincronizare) şi un număr de dispozitive conectate în cascadă (numit sclav).

Este tensiunea pe care maestrul oferă pe linie 5 V, cu aceeaşi toleranţa şi cu aceeaşi curentul maxim de 5 Că se retrage din conectorul USB V.

Curentul maxim care poate oferi Master limitează numărul și tipul de dispozitive care pot fi conectate. Acest curent, este în mod normal 250 dar, şi poate fi mărită până la 500 dar. Merge peste acesta ar depăşi capacitatea USB ’ şi ar impune trăsături neobișnuite conectorilor.

Numărul maxim de conecta dispozitive este limitată de următoarele elemente:
– Curentul maxim care “Master” poate oferi.
– Numărul maxim de octeți care linia de poartă în timpul ciclului de orez-transmitere.

Ambele “Master” care “Sclav” sunt conectate la linia cu un rezistor de amortizare, De asemenea, acţionează ca un trece-jos, radio interferenţe şi supratensiune de protecţie. Valoarea din acest rezistor este în mod normal la 33 în 330 ohmi

Format de difuzare

Folosind un format Non-întoarcere-la-Zero (ACASA) standardul.

Formatul implicit = 8, N, 1
– 1 începe pic
– 8 biţi de date
– No-parity
– 1 opri pic

Niveluri de linie de date “Com. Line”

Linia deoparte să nivelul de sus (3.3 V)
Semnalul “1” este notat cu 3.3 V
Semnalul “0” este notat cu 0 V

Repeta ori şi un debit

Viteza de transmisie
Folosind viteze mici atunci când lungimea, şi astfel capacitatea de cabluri de conectare, sunt ridicate. Cand distantele sunt scurte şi de înaltă viteză pot fi folosite pentru a comunica cu un număr mare de dispozitive (sau de a comunica cu dispozitive care necesită un număr mare de octeţi) Sunt stabilite viteze numit la “1” (1 k biţi/Sec) până la “12” (4 Mega biţi pe secundă)

Numărul maxim de octeți
În funcţie de Rata baud numărul maxim de octeți care pot fi transmişi este listat în tabelul de mai jos.

Ori, distanţe şi numărul de octeţi

Viteza	pic de timp	pic pentru al doilea	Octeţi fiecare 15MS	Octeţi fiecare 30MS	Distanta de Max	Max capacitate	Sclavi Max numărul
1	1 MS	1K	1	3	10 Km	1 UF	3
2	500 ne	2K	3	6	5 Km	500 NF	6
3	200 ne	5K	4	8	2 Km	200 NF	15
4	100 ne	10K	15	30	1 Km	100 NF	30
5	50 ne	20K	30	60	500 m	50 NF	60
6	20 ne	50K	40	80	200 m	20 NF	150
7	10 ne	100K	150	300	100 m	10 NF	160
8	5 ne	200K	300	600	50 m	5 NF	80
9	2 ne	500K	400	800	20 m	2 NF	32
10	1 ne	1M	1500	3000	10 m	1 NF	16
11	500 NS	2M	3000	6000	5 m	500 PF	8
12	250_nS	4M	6000	12000	2.5 m	250 PF	4

Toate dispozitivele trebuie să aplice cel puţin viteza “7” Acest lucru este considerat viteza implicit. Dacă doriţi să setaţi o viteză diferită de “7” toate dispozitivele în lanţ trebuie să susţină.

The “distanţa maximă” depinde de caracteristicile de cabluri, valorile din tabel sunt calculate pentru un cablu ecranat RG58 din 50 ohmi cu capacitatea de a 100pF pe metru.

At scăzut numărul de viteze “sclavi” este limitat de numărul maxim de octeți care pot fi transmise în 30 milisecunde. (fiecare sclav utilizează cel puțin un octet şi pretinde o repeta rapid suficient pentru a face miscari fluide)

La viteză mare, numărul de “sclavi” este limitat de capacitatea maximă, fiecare “sclav” Adaugă o capacitate de aproximativ 40..60 PF şi reduce distanţa maximă de aproximativ 50 cm.

Capacitatea a fost calculat pe baza 30pF per “sclav” plus alte 20pF un cablu de conexiune din 20 cm şi alţi 10pF să ia în considerare rezistenţa suplimentare datorate la “bilaterale comuta” (totalul: 60PF)

Lungimea maximă de cablu de comunicare decât alimentare cu curent si rezistenta pe metru

Cablu tip —> Curent maxim ( curent de vârf )	H1500/H1000/H500/H155/RG11 20 Milli ohmi sau mai puţin pe metru	Rg58 /Rg59u/H155 / cablurile de net despre 50 Milli ohmi pe metru	Rg59/RG6 /telefon sucit sârmă / cablurile de net despre 100 Milli ohmi pe metru
10 dar	1 Km	400 m	200 m
20 dar	500 m	200 m	100 m
50 dar	200 m	80 m	40 m
80 dar	125 m	50 m	25 m
100 dar	100 m	40 m	20 m
200 dar	50 m	20 m	10 m
400 dar	25 m	10 m	5 m
500 dar	20 m	8 m	4 m
800 dar	12.5 m	5 m	2.5 m
1 În	10 m	4 m	2 m

La calcularea distanței luăm în considerare că tensiunea scadea la sol, să nu depăşească 200 MV. Căderea de tensiune pe cablu de alimentare, nu cauzează erori de transmisie, Poate fi mult mai mare (The 5 V poate scadea în jos pentru a 3.3 V fără a crea probleme) În caz de cabluri ecranate pe sol este ecranul, care are, de obicei, rezistenţă mai puţin decât a declarat, astfel încât distanța va fi mai mare.

Capacitate de cablu

Valorile de “lungimea maximă” indicate în tabelul de mai sus sunt valabile doar pentru conectarea cablului cu o capacitate de aprox. 100 PF pe metru. Următorul tabel Arată corecţiile se aplică pentru cele mai frecvent utilizate de cabluri.

Cablu	Externe diametru ( mm )	Impedanţă ( ohmi )	Capacitate (PF/mt.)	Rezistenţă (milliohm / metru)	Corector de lungime Max
H1500	15	50	80	4	x 1.25
H1000	10.3	50	80	11	x 1.25
Rg213	10.3	50	100		–
H500	9.8	50	82	15	x 1.22
H155	5.8	50	82	32	x 1.22
Rg8	10	52	90		–
Rg11 (TV)	10.3	75	60	21	x 1.7
RG59 (TV)	6.15	75	67	159	x 1.5
RG6_(TV sâmbătă)	6.8	75	51	100	x 2.0
RG56/în _(TV)	6.9	75	53		x 2.0
RG59/U _(TV)	4.5	75	53	45	x 2.0
Rg58	5.2	50	100	53	–
Rg142	4.95	50	96		–
Rg174	2.8	50	100		–
Rg178	1.85	50	95		–
Rg179	2.55	75	64		x 1.5
RG187	2.7	75	65		x 1.5
Rg188	2.7	50	95		–
RG196	1.9	50	93		–
RG316	2.5	50	95		–
Cablu de net			min 50 Max 130	min 60 Max 200	x 2.0 x 0.7
Cablu PC Audio			min 120 Max 300	min 500 Max 3000	x 0.8 x 0.5
Microphonic cablu			min 60 Max 300		x 1.7 x 0.3
Sârmă de telefon sucit			50	100	x 2.0

Există, de asemenea, cabluri de capacitate mică (puţin utilizate şi greu de găsit):

• Rg62 – 93 ohmi – 44 PF/mt
• RG71 – 93 ohmi – 44 PF/mt
• Rg210 – 93 ohmi – 44 PF/mt
• RG63 – 125 ohmi – 33PF/mt
• RG114 – 185 ohmi – 27PF/mt

Măsoară capacitatea unui cablu necunoscut:

• Pregăti jupuire cablu ecranat perfectă şi păstrând izolate componenta centrală.
• Se măsoară între scut centrală şi exterior cu un metru sau capacitate meter.
• Pentru a îmbunătăţi precizia de măsurare, utilizează cinci sau zece metri de cablu.
• Împărţi valoarea măsurată prin numărul de metri de cablu Picofarads.

Tipuri de dispozitive

Dispozitivele sunt etichetate cu un număr de 0 în 199 identificarea ei "tip".
În etapa de recunoaştere şi fiecare dispozitiv de numerotare se identifică cu acest "Tip".

În prezent, sunt definite următoarele dispozitive:

Tipul dispozitivului	Viteza min	Viteza max	În afară de ace	Putere	nume
0					Speciale “personalizat” tip
1	1	12	1	12 dar	Senzor capacitiv Bună calitate
2	1	12	10		InOut Servo
3	1	12	12		InOut Generic
4	1	12	12		InOut
5			6		Ace de maestru virtual (prima versiune)
8			10		Ace de maestru virtual – V2
9			12		Ace de maestru virtual – V4
255					Necunoscut

Numărul maxim de dispozitive
Numărul maxim de conecta dispozitive este limitată de:
– numărul maxim de octeți care pot fi transmise în funcţie de viteza selectată.
– Curentul maxim care poate oferi "master" (în mod normal 500 dar)
– numărul maxim de dispozitive acceptate de Protocolul este 200 (la 0 în 199)

Tipuri de ac

Pinii sunt etichetate cu un număr de 0 în 255 identificarea ei "PinType".

Tipuri de Pin de ieşire

Ieşire Pin Tip	nume	Master pentru a Slave octeţi	Sclav la Master octeţi
0	NEFOLOSITE	0	0
1	DIG_OUT	1	0
2	PWM_8	1	0
3	PWM_16	2	0
4	SERVO_8	1	0
5	SERVO_16	2	0
6	PAS CU PAS	4	0
7	PWM_FAST	5	0

Tipurile de intrare AC

Introducere Pin Tip	nume	Master pentru a Slave octeţi	Sclav la Master octeţi
129	DIG_IN	0	1
130	DIG_IN_PU	0	1
131	ADC_8	0	1
132	ADC_16	0	2
133	CAP_8	0	1
134	CAP_16	0	2
135	RES_8	0	1
136	RES_16	0	2
140	CONTOR	0	2
141	COUNTER_PU	0	2
142	FAST_COUNTER	0	2
143	FAST_COUNTER_PU	0	2
144	PERIOADA	0	4
145	PERIOD_PU	0	4
146	SLOW_PERIOD	0	4
147	SLOW_PERIOD_PU	0	4
150	USOUND_SENSOR	0	2
160	CAP_SENSOR	0	3
165	STEPPER_DIR	0	4
180	ENCODER_A	0	2
181	ENCODER_A_PU	0	2
182	ENCODER_B	0	0
183	ENCODER_B_PU	0	0
175	ADC_24	0	1
176	ADC_24_DIN	0	0
177	ADC_24_DOUT	0	0

Comunicările între Master şi sclavi (linie serială)

Primul octet	Tip de transmisie	Transmisie	Primirea
255 (*4)	Speciale extins (pentru viitoare extindere)	1 octet (prelungire) >>>>> a se vedea tabelul verbelor extinsă <<<<<	—
254 (*1)	RecogStart Recunoaşterea precoce şi numerotare	1 octet (numărul de octeți de date = 0) 1 octet (CRC de Cmd / 0)	—
253 (*2)	Urmând Introduceţi numărul de ordine și cererea tip	1 octet (numărul de octeți de date = 1) 1 octet (la 0 în 199) 1 octet (CRC de Cmd/Nbytes/tip)	1 octet ( tip ) 1 octet ( CRC )
251 (*3)	FastDataExchange Schimbul de date rapid.	1 octet (numărul de octeți de date = 0) 1 octet (CRC Cmd/0) la 0 în 60 octeţi de date	La 0 în 63 octeţi de date
249 (*4)	SetupSlavePins Introduceţi setările pentru un cod pin “sclav”	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (numărul de octeți de date) NN octeţi (PinTypes: 1 octeţi pe AC) 1 octet (CRC de Cmd/SlaveId/etc...)	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (CRC pe octeţi anterioare)
248 (*4)	SetMasterName Introduceţi numele “Maestru”	NN octeţi (caractere ale numelui pe care denunta zero)	—
247 (*4)	GetMasterName Numele de lectură “Maestru”	—	NN octeţi (caractere de numele reziliat zero)
246 (*4)	SendValuesToSlave Trimiterea “n” octeţi un sclav “m” (Max 56 octet)	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (numărul de octeți) octet 1 . . . octet n 1 octet (CRC Cmd/SlaveId/nBytes/n)	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (CRC pe octeţi anterioare)
245 (*4)	GetValuesFromSlave Cerere pentru “n” octeţi pentru sclavi “m” (Max 56 octet)	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (numărul de octeți) 1 octet (CRC de Cmd/SlaveId/nBytes)	byte1 . . octet n 1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (CRC pe n + 1 anterioară octet)
244 (*4)	SendBytesToSlave Trimiterea “n” octeţi pentru sclavi “m” (Max 56 octet)	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (numărul de octeți) octet 1 . . . octet n 1 octet (CRC Cmd/SlaveId/nBytes/n)	1 octet ( Indicele de sclav ) 1 octet ( CRC ) pe octeţi anterioare
243 (*4)	GetBytesFromSlave Cerere pentru “n” octeţi pentru sclavi “m” (Max 56 octet)	1 octet (Indicele de sclav) 1 octet (numărul de octeți) 1 octet (CRC de Cmd/SlaveId/nBytes)	octet 1 . . . octet n 1 octet (Indicele de sclav) 1 octet ( CRC ) despre n + 1 anterioară octet
199 (*5)	SetSpeed	1 octet (Comm. Viteza) 1 octet (CRC pe Cmd/comm viteza)	—
0	Nici o acţiune

(*1) Comenzile de servicii.
(*2) Comanda este utilizat doar de master şi sclavii recunoscută în timpul recunoașterii.
(*3) Rapid de comunicare – master schimbă valorile de toate sclavi folosind doar un singur schimb de USB
(*4) Comenzi de comunicare singur sclav
(*5) Comenzi speciale

SendValuesToSlave Trimite valorile la pinul de ieșire de un sclav (Formele fizice pe maestrul sau virtuale sclavi)

GetValuesFromSlave citeşte valorile din Pin de intrare de un sclav (Formele fizice pe maestrul sau virtuale sclavi)

SendBytesToSlave trimiteţi octeţi generice (exemplu de configurare), spre un sclav (Formele fizice pe maestrul sau virtuale sclavi)

GetBytesFromSlave Legea generic bytes (de exemplu de stat), la un sclav (Formele fizice pe maestrul sau virtuale sclavi)

Toate comenzile au coduri de la 200 în 255, pentru a preveni, în caz de erori, ID-uri şi tipuri de sclav (la 0 în 199) ar putea fi interpretat ca o comandă. (Setspeed nu contează pentru că niciodată nu este trimis în jos de linia de serie, dar numai de ’ HAL, la Master, prin USB)

Comunicare între computerul gazdă şi Master (USB)

Comandi da “Gazdă” verso “Master”

Nume de comandă	ID-UL USB_TxData[0]	PARAMETRII USB_TxData[1 la n]
RecogStart	CommandID,	Nbytes
FastDataExchange	CommandID,	La 0 pentru a 60 octeţi de date
SetupSlavePins	CommandID,	SlaveId, Nbytes
SetMasterName	CommandID,	MasterName (zero reziliat)
GetMasterName	CommandID,	–
SendValuesToSlave	CommandID,	SlaveId, Nbytes, Byte1….ByteN
GetValuesFromSlave	CommandID,	SlaveId, Nbytes
SendBytesToSlave	CommandID,	SlaveId, Nbytes, Byte1….ByteN
GetBytesFromSlave	CommandID,	SlaveId, Nbytes
SetSpeed	CommandID,	CommSpeed

Risposte da “Master” verso “Gazdă”

Nume de comandă	RĂSPUNS USB_RxData[0]	ÎNTOARCE VALORI USB_RxData[1 la n]
RecogStart	0 = OK	Nslaves, Sclav tip 1 … Sclav tip N
FastDataExchange	0 = OK	La 0 pentru a 63 octeţi de date
SetupSlavePins	0 = OK	–
SetMasterName	0 = OK	–
GetMasterName	0 = OK	Numele de Master (zero reziliat)
SendValuesToSlave	0 = OK	–
GetValuesFromSlave	0 = OK	Octeţi 1 … Octet N
SendBytesToSlave	0 = OK	–
GetBytesFromSlave	0 = OK	Octeţi 1 … Octet N
SetSpeed	0 = OK	–

Poziția zero de tampon USB indică dacă comanda a fost executat la “Master” cu succes.

Calcul al CRC

Toate CRC utilizate sunt calculate peste un anumit număr de octeţi consecutiv iar rezultatul CRC este un octet. CRC calcul utilizând un algoritm bazat pe "longitudinale redundanţă a verifica".

Verificare de redundanţă longitudinale

Dim CRC as Byte  CRC = 0  For each byte b      CRC = CRC Xor b  Next

Pentru a evita "coliziuni" între secvenţe de lumesc ( De exemplu, 0000 = 1111 sau 123 = 321 ) şi simplu secvenţe care produc valabil CRC ( De exemplu, 0000 cu CRC = 0 ) metoda de mai sus este modificat cu o permutare.

Calcularea CRC rezultatul este extrem de simplu si eficient.

Calcul al CRC utilizate în prezentul Protocol

Dim CRC as Byte  CRC = 0  For each byte b      CRC = CRC Xor b      CRC = CRC + 1  Next 

Setarea rata baud

Dacă decideţi să utilizaţi o rata de baud decât implicit, apoi "Maestrul" ar trebui să comunice tuturor dispozitivelor din lanţ nou viteza.

Acest cadru ar trebui să fie posibil chiar înainte de a face o buclă dispozitiv recunoaştere şi trebuie să fie, de asemenea, posibil cu linii de transmisie foarte lungi. Prin urmare, există o comandă specială, care acum este indicat.

1 – Căpitanul susţine şi linia de mare pentru 50 MS
2 – Toti sclavii cu siguranta sunt plasate în aşteptarea unui caracter
3 – Master generează o pauză (scăzut nivel de linie 12 pic la viteză minimă
4 – Master emite un caracter 55 (01010101) Rata baud dorit
5 – Toate sclavi deduce Rata baud la acest bytes (Auto-baud)
6 – Comandantul Trimite un octet care specifică "Viteza" (la 1 în 12)
7 – Comandantul Trimite un octet de CRC calculat pe doi octeţi (cmd/viteza)
8 – Dacă sclav este o greşeală nu modifică viteza

Verifica Rata baud

Dacă setaţi o viteză prea mare pentru linia de transmisie utilizate unele dispozitive în lanţ nu poate fi capabil la spre cină setarea viteza şi erori pot sa apara cand transmite datele.

În cazul în care erorile de transmisie sunt zero sau mai puţin decât 0.1% apoi setul de viteza este valabila.

Recunoaşterea şi numerotare

1 – Maestrul ieşiri la sclav întreaga secvenţă de "Viteza" setare pentru a se asigura că toate comunica la aceeaşi viteză.
2 – Maestrul nu transmite comenzi la 50 milisecunde.
3 – În acest moment toate sclavi ar trebui să fi de aşteptare pentru o comandă.
4 – Master emite un cod "254″ (RecogStart).
5 – Toti sclavii au pus la slab-trage-up (100-400 UA) pe intrare-ieşire şi deschide conexiunea ieşire dispozitive în aval. Ei nu mai răspunde la comenzi orice cu excepţia "253″ (Urmând).
6 – Master emite un cod "253″ (tip cerere) şi apoi un octet cu numărul 0″, primul dispozitiv în lanţ întâlneşte un octet cu tipul său, Elimină pull-up, conecta la sclav în aval şi nu răspunde la orice comanda.
7 – Master emite un cod "253″ (tip cerere) şi apoi un octet cu numărul 1″, al doilea dispozitiv în lanţ întâlneşte un octet cu tipul său, Elimină pull-up, conecta la sclav în aval şi nu răspunde la orice comanda.
8 – Master emite un cod "253″ (tip cerere) şi apoi un octet cu numărul "2″,

…. The “253” (tip cerere) repetă până la 200 ori

Atunci când nu mai raspunde la o durată mai mare 10 putin la un curent de debit, înseamnă că lanţul este de peste. Pentru a evita acest calcul, Aveţi posibilitatea să utilizaţi un interval de 12 MS care funcţionează întotdeauna, chiar şi la viteza mai mic.

9 – Master emite spre sclavi toate setarea secvenţă "Viteza", Arată că toate sclavi în modul de comunicare normale.
10 – Coordonatorul informează gazdă (PC-UL) Via USB Slave recunoscut numărul și tipul de fiecare.

Roberto_Cena & Livio_Cicala (2010 – 2016)