Ich suche ein System, dass ich als Linux-Maschine konfigurieren kann und welches mir gleichzeitig die Echtzeitfähigkeiten eines kleinen Mikrokontrollers bietet. Im Moment verwende ich den Raspberry Pi und will ein paar einfache Wandlungen machen. Das funktioniert zwar, aber eher schlecht bzw. unhandlich. Ich muss da für meine Zwecke jetzt wohl einen kleinen Mikrokontroller andocken, der dann eine schnelle verlässliche Signalverarbeitung ermöglicht. Gibt es da Empfehlungen für ein System, was das schon leistet? Eventuell Arduino Yin? Andreas
Gast
#3487196
Äh, ist dir ueberhaupt klar was der Begriff "Echtzeit" eigentlich bedeutet? Was benötigst du: - Harte Echtzeit - Weiche Echtzeit? - Was sind die kritische Latenzen? - Welcher Jitter ist erlaubt? Käre die Anforderungen bevor du dir etwas suchst ...
Nun, das mit der Echtzeit ist vielleicht etwas naiv von mir ausgedrückt. Ich habe eine TSIC 306 Wärmesensor an ein GPIO-Pin des Raspberrys angeschlossen. Der überträgt seine Daten digital mit einer nominalen Baud-Rate von 8kHz. Ich polle das Pin und muss jetzt Zeiten messen (so ca.125 us vs. 30 us). Dieser naive Ansatz funktioniert. Allerdings macht Linux dauernd mal was anderes und ich kann die Zeiten nicht einhalten. Meine Lösung: Es war einfach diesen 'Jitter' softwareseitig zu erkennen und die Werte dann zu verwerfen (macht ein C-Programm). Damit lese ich die Werte mit sehr hoher Zuverlässigkeit jetzt aus. Lediglich: das Ganze erscheint mir ziemlich gebastelt. Jetzt habe ich einen MCP 3008 Analog-Wandler angeschlossen. Hier würde ich gerne mit einer einigermaßen genauen Samplingfrequenz von ca. 1 kHz Werte einlesen. Im ersten Schritt habe ich ein kleines python Programm geschrieben, nur weil das leicht zugänglich und recht gut dokumentiert war. Natürlich weiß ich hier garnichts über die Samplingfrequenz. Ich lese so schnell es geht und erhalte schon mal halbwegs brauchbare Werte. Die Genauigkeit muss ich noch checken. Ich habe jetzt überlegt, einen anderen Mikrokontroller via SPI anzudocken, dort dann ein Programm zu schreiben, welches nicht dauernd von irgendwelchen Interrupts für unbestimmte Zeit unterbrochen wird. Das ist natürlich auch ein ziemlicher Aufwand. Alternative Echtzeit Linux. Ist aber nach dem was ich so gelesen habe auch sehr Aufwendig und erscheint mir nicht richtig 'professionell'. Deswegen die die Idee: gibt es vielleicht ein Gerät, welches dieses Problem schon im Auge hat. Das Problem haben andere doch auch. Man möchte die Simplizität eines kleinen Mikrokontrollers gepaart mit dem Komfort eines Linux-Systems. Also eventuell Arduino-Yin? Andreas
Gast
#3488213
Häng einen µC davor un dfrage den dann vom PI mit i2c/rs232/wasauchimmer ab.
Gast
#3488231
Hi Andreas,
richtig gute Echtzeit (Bereich von wenigen us) kriegst du nur mit der
Xenomai-Erweiterung und speziell darauf angepassten Kerneltreibern hin.
Ebenso musst Du deinen Userspace darauf anpassen, d.h. die Funktionen
nutzen, die sofort auf das Eintreffen eines Ereignissen ("Transfer
abgeschlossen" reagieren.
Wie gut die Echtzeit ist, hängt aber wieder vom Gesamtsystem,
insbesondere der CPU und dem Clock, Interrupt-Handling oder DMA-Engine
ab.
Bei richtig harten Anforderungen geht's wohl nicht ohne externen uC,
bzw. macht dann eine Dual-Core-Geschichte ev. Sinn, wenn es Leistung
braucht.
Grüsse,
- Strubi
SPI kann auch der Raspberry. Desweiteren kann der Rasperry auch GPIO Interrupts ( WiringPi kannste dir mal anschauen) Aber irgendwleche Echtzeitanforderungen für eine Temperaturmessung zu definieren ist schon sehr mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Ich würde aber sagen, das ein I2C bzw SPI Temperatursensor die bessere Wahl für einen Raspberry darstellt, anstatt das man da die ganze Zeit ein 8kHz Signal abfragen muss(wobei man das mit IRQs ja auch nicht wirklich muss). Du schickst eine Kommando und bekommst als Antwort die Temperatur. Und ob das nun 100mal die Sekunde oder nur einmal passiert ist bei Temperatur doch eher Wurscht, oder was hast du vor?
@Strubi: Da bin ich beim Suchen auch schon drüber gestolpert. Ich habe es dann verworfen, weil ich mal annehme, dass man mindestens so zwei volle Tage braucht um das zu laufen zu kriegen. Also, ich war diesbezüglich abgeschreckt. Vielen Dank für den positiven Hinweis.
@funky: Ich habe das auch per interrupt versucht - war nicht besser. Da hätte ich eventuell einen Kerneltreiber schreiben müssen. Ich habe angefangen mich da einzulesen. Du hast recht. Das Problem entsteht überhaupt nur durch das sog. Zacwire-Protokoll des TSIC 306. Ein SPI-Sensor wäre wohl die einfachste Lösung. Wußte ich zu Anfang nicht. Ich hatte beim meiner Suche keinen Sensor gefunden, der die Genauigkeit des TSIC 306 (ca. 0,3K im Raumtemperaturbereich mit autom. Kalibrierung) hatte. Ich werde noch mal nach SPI Sensoren suchen. Ja, ich nehme im Moment alle 30 Sekunden einen Wert im Wechsel zwischen zwei Sensoren. Dafür ist eigentlich keine Echtzeit nötig.
Gast
#3488777
per I2C: SHT21 http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensirion_Humidity_SHT21_Datasheet_V3.pdf 0.3° typical tolerance zwischen 5 und 60°C
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