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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mehrere Geräte über uC ansteuern unter Verwendung von RS232


Autor: awesome (Gast)
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Hallo allerseits !

Ich bin gerade dabei ein µC Programm zu realisieren. Die Idee ist da, 
doch leider fehlen gute Impulse zur Umsetzung.

Mein Problem ist folgendes :

Über die RS232 Schnittstelle bekomme ich Daten im HEX Format, also ideal 
um sie mit dem uC zu bearbeiten. Das ganze habe ich schon mit einem mit 
dem uC verbundenen Gerät gelöst, indem ich mir einfach den Wert aus dem 
Empfagsregister geholt und weiterverarbeitet habe.
Nun möchte ich aber mehrere Geräte anschließen und unabhängig 
voneinander ansteuern/benutzen.
Dabei soll der uC entscheiden welches Gerät verwendet wird, ganz darauf 
basierend wie die gesendeten Steuerbits von der RS232 aussehen.
Leider tappe ich hier völlig im Dunkeln wie das ganze aussehen soll.

Ich hoffe ihr könnt mir mit Ratschlägen mein Leben erleichten

Mfg, awesome

Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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Über welchen Bus werden die anderen Geräte angesteuert?

Was sind das für Geräte?

Autor: Timmo H. (masterfx)
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Mach dir einfach ein kleines Protokoll und übertrage am Anfang z.B. eine 
Gerätekennung (entweder als Zahl oder als String) und anschließend die 
Daten die das Gerät steuern. Also z.B. für einen Schrittmotor (SM1) der 
auf 2000 U/Min drehen soll machst du sowas wie:
SM1,SET,2000
Um ihn auszuschalten dann z.B. sowas wie
SM1,SW,OFF
AN
SM1,SW,ON
sowas in der Art. Da kannst du deiner Phantasie freien lauf lassen, nur 
sollte es eindeutig und leicht erweiterbar sein und natürlich nicht zu 
viel unnütze Daten. Am ende wäre eine Checksumme noch gut um Fehler 
auszuschließen. z.B. wie beim NMEA-Protokoll, einfach ein XOR über alle 
übertragene Bytes, dass dann mitgesendet wird, z.B.
SM1,SW,ON*4A

Autor: awesome (Gast)
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Bei den anderen Geräte handelt es sich nicht wirklich um Geräte, da dies 
eher in ferner Zukunft liegt.
Es sind einfach Leuchtdioden, 3 Farben Leds und ein fiktives Garagentor 
für das einfach ein Endschalter simuliert wird.

D.h die Verbraucher hängen einfach an den Pins und werden über diese 
ganz banal (ein/aus) angesteuert.

Das größte Problem ist die Realisierung mit Assembler (SiLabs 8051)
Könnte ich den uC mit C programmieren (was an sich möglich ist) wäre das 
ganze mit if Abfragen leicht zu realisieren (if temp == 1111 0000 xxxx 
xxxx) Anweisung ; usw.

Leider bin ich mir nicht darüber im klaren wie ich so etwas mit 
Assembler realisieren kann (Also wenn Steuerbit = XXXX dann ... etc.)

Hoffe ich stelle mich nicht zu dumm an

Mfg, awesome

Autor: Timmo H. (masterfx)
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Klar ist Stringparsing in Assembler etwas komplizierter, aber so viel 
nun auch wieder nicht. Ich würde es einfach so machen, dass du die 
empfangenen Daten in ein Fifo packst. Am deines Telegramms machst du ein 
Steuerzeichen, z.B. ETX oder so. Sobald du dies empfangen hast hörst du 
auf die Sachen in den Fifo zu schreiben und beginnst dann den 
String-Vergleich.
Das machst du einfach Zeichen für Zeichen bis zum "Komma" sofern das 
dein Trennzeichen ist.
Mit Assembler kannst du ja meist in Compare machen, ansonsten ziehst du 
das Empfangene Zeichen vom zu überprüfenden Zeichen ab und testest das 
auf "0".Wenn das Ergebnis "0" ist kommt das nächste Zeichen. Sobald ein 
unterschied da ist, vergleichst du die Zeichenkette mit dem nächsten 
Befehl.
Wenn du den uC in C Programmieren kannst, sparst du dir ne Menge arbeit. 
Und insbesondere bei solchen Sachen wird der Code auch nicht so mega 
aufgebläht.

Autor: awesome (Gast)
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Kann mir mal jemand die Idee hinter der Geräteerkennung erklären bitte ? 
Bei dem setzt immer alles aus

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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awesome wrote:
> Kann mir mal jemand die Idee hinter der Geräteerkennung erklären bitte ?
> Bei dem setzt immer alles aus

Tägliches Leben:

Du bist Vorarbeiter und hast 5 Leute unter dir, die auf deine
Anweisungen warten.
Damit es nicht zu einem Kuddelmuddel kommt, leitest du jede
Anweisung mit einer 'Kennung' ein, auf die jeder Arbeiter
reagiert

'Hans, Schalter 1 ein'
'Gerhard, Schalter5 aus'
'Franz, Pumpe ein'
'Jürgen, Bier holen'
'Hans, Schalter 1 aus'
'Franz, Pumpe aus'

Der Namen der Person ist die Gerätekennung!

Wenn jede Person sowieso nur einen Schalter zu bedienen hat,
der entweder ein oder aus sein kann, dann wird das noch simpler.

'Hans, ein'
'Gerhard, aus'
'Franz, ein'
...

Jetzt ersetzt du die Namen noch durch Nummern, wobei jede Person
natürlich seine Nummer kennt und nur auf diese Nummer hört:
(Hans = 1, Gerhard = 2, Franz = 3, Jürgen = 4)
und für Ein benutzt du die Nummer 1 und Aus wird durch 0 angegeben.

1 1    (bedeutet dann Hans: Ein)
2 1
3 1
...

macht dann genau dasselbe. So: jetzt kann es passieren, dass einer
nicht gut genug zuhört und ein paar Zahlen verschläft. Dann ist
dein jetziges Protokoll nícht so gut, weil eine einsame 1 zwei Dinge
bedeuten kann. Das kann die Kennung für Hans sein, das kann aber auch
"ein" bedeuten. Als Abhilfe veränderst du die Kennung zb so, dass
die Personenkennungen immer größer als 80 sind.
Hans kriegt die Nummern von 80 bis 89, Gerhard 90 bis 99, Franz 100 bis
109. etc.

Du schreist also durch die Gegend

80 1 90 1 100 1 ...

und jeder kennt sich aus. Du kannst auch Kennung und Anweisung
zusammenfassen. 80 bedeutet zb: "Hans, ein" während 81 "Hans, aus"
bedeutet. Sinngemäss für die anderen genauso. Obige Sequenz
wird dann zu
81 91 101 ...
und wieder: jeder kennt sich aus welches Kommando für ihn war und
was das Kommando bedeutet.

Autor: awesome (Gast)
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Danke Karl, so hatte ich mir das auch gedacht, bin jetzt auch zum Glück 
bestätigt worden.

Jetzt habe ich nur mehr eine kleine (wahrscheinlich sehr dumme) Frage.

Ich habe ein Interface mit dem ich Werte an den uC schicke. Das ganze 
passiert mit 8 Bit wobei die ersten 3 Bits (High Bits, sprich 128, 64, 
32) die Gerätekennung oder auch die Steuerbits darstellen. Die 
restlichen 5 Bits beinhalten dann den Befehl.

Wenn ich das ganze jetzt übertrage, muss ich alles auf einmal senden, 
also z.b 1100 1001 oder sende ich das ganze auf zweimal, also 1100 0000 
und 0000 1001 ?

Danke im Vorraus, awesome

Autor: awesome (Gast)
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Bitte um Antwort, wäre dringend

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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awesome wrote:
> Danke Karl, so hatte ich mir das auch gedacht, bin jetzt auch zum Glück
> bestätigt worden.

90% der Techniken in der Informatik basieren darauf, was wir Menschen
seit Jahhunderten im täglichen Leben machen. Also einfach mal
beobachten, wie du ein gleichwertiges Problem im täglichen Leben
löst und du hast deine Verfahrensidee.

> Ich habe ein Interface mit dem ich Werte an den uC schicke. Das ganze
> passiert mit 8 Bit wobei die ersten 3 Bits (High Bits, sprich 128, 64,
> 32) die Gerätekennung oder auch die Steuerbits darstellen. Die
> restlichen 5 Bits beinhalten dann den Befehl.
>
> Wenn ich das ganze jetzt übertrage, muss ich alles auf einmal senden,
> also z.b 1100 1001 oder sende ich das ganze auf zweimal, also 1100 0000
> und 0000 1001 ?

Was sagt die Doku deines Interfaces?
Aber da das ganze so schön in Bits aufgeschlüsselt ist und sich die
Bitbereiche in einem Byte auch nicht überschneiden, würde ich mal
sagen: kodiere Befehl und Kennung in einem Byte und schicke alles
gemeinsam in einem Byte.


PS: Man kann solche Dinge auch einfach ausprobieren!
Im schlimmsten Fall reagiert das Gerät dann einfach nicht.

Autor: Severino R. (severino)
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awesome wrote:
> Das ganze
> passiert mit 8 Bit wobei die ersten 3 Bits (High Bits, sprich 128, 64,
> 32) die Gerätekennung oder auch die Steuerbits darstellen. Die
> restlichen 5 Bits beinhalten dann den Befehl.
>
> Wenn ich das ganze jetzt übertrage, muss ich alles auf einmal senden,
> also z.b 1100 1001 oder sende ich das ganze auf zweimal, also 1100 0000
> und 0000 1001 ?
>
Wenn  Du "alles auf einmal" sendest, hast Du die 8 Bits. Sendest Du "das 
ganze auf zweimal", so hast Du statt dessen aber 16 Bits.

Die richtige Antwort hängt vom Empfänger ab.

Autor: 3353 (Gast)
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Mehrere Geraete an einem Bus bedeutet RS422 oder RS485, denn RS232 ist 
nur Punkt zu Punkt. Ein kleiner Konverter macht das.

Autor: awesome (Gast)
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Punkt zu Punkt sollte bei dieser einfachen Aufgabenstellung eigentlich 
reichen denke ich. Der uC soll dann durch Maskierung des eingegangenen 
Byte entscheiden welcher Programmteil aufgerufen wird und durch 
nochmalige Maskierung was für eine Aktion durchgeführt wird.

Kennt vielleicht jemand eine Seite für praktisches programmieren in C ? 
Also etwas das Befehle wie invertiern, logische Verknüpfungen und 
dergleichen abdeckt ?

Mfg, awesome

Autor: awesome (Gast)
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Ok, ich habe das ganze nun fast fertig programmiert, nur habe ich noch 
ein paar kleine Fragen und hoffe jemand kann mir helfen.

Zur Info : Ich programmiere meinen 8051er in C

Ich lese nun meine empfangenen Daten aus SBUF aus. Wie kann ich diesen 
Wert in einen binären Wert umwandeln und dann zwei mal und verknüpfen um 
Steuerbits und Befehlsbits zu trennen. Das ganze sollte binär sein

Mfg, awesome

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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awesome wrote:
> Ok, ich habe das ganze nun fast fertig programmiert, nur habe ich noch
> ein paar kleine Fragen und hoffe jemand kann mir helfen.
>
> Zur Info : Ich programmiere meinen 8051er in C
>
> Ich lese nun meine empfangenen Daten aus SBUF aus. Wie kann ich diesen
> Wert in einen binären Wert umwandeln

Das was du aus SBUF ausliest, sind schon binäre Werte. Das ist
einfach nur ein Byte. Lass dich in C nicht davon blenden, dass
der Datentyp 'char' heist. Ein char ist in C auch nur ein
Integer-Datentyp für kleine Zahlen.

> und dann zwei mal und verknüpfen um
> Steuerbits und Befehlsbits zu trennen.

Das willst du sicher nicht mit Multiplikationen etc. machen.
Dafür gibt es UND-Verknüpfungen, ODER-Verknüpfungen und
Schiebebefehle.

Autor: awesome (Gast)
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UND Verknüpfung in C ist ^ oder ?

bzw. wenn ich die Daten im Hex Format erhalte, liegen sie im SBUF als 
binärer Wert vor oder muss ich das ganze irgendwie umkonvertieren oder 
gleich mit Hex Werten arbeiten ?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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awesome wrote:
> UND Verknüpfung in C ist ^ oder ?


Spätestens jetzt ist der Hinweis angebracht, dass du ohne
vernünftige Literatur mit einer Sprache wie C Schiffbruch
erleiden wirst. Und zwar ganz grauslichen, gewaltigen
Schiffbruch.


&   binäres UND
|   binäres ODER
^   binäres XOR
~   binäre Negation

nicht zu verwechseln mit

&&  logisches UND
||  logisches ODER
    (logisches XOR existiert nicht)
!   logische Negation

>
> bzw. wenn ich die Daten im Hex Format erhalte, liegen sie im SBUF als
> binärer Wert vor oder muss ich das ganze irgendwie umkonvertieren oder
> gleich mit Hex Werten arbeiten ?

Du kannst den Wert so bearbeiten, wie du ihn bekommst.


Und jetzt ab in die nächste Buchhandlung. Tutorien sind kein
Ersatz für ein Buch.

Autor: Keniff (Martin S.) (Gast)
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Hey Leute,

hab mir gerade den thread durchgelesen da ich vor einem gleichen problem 
stehe. nur einwenig komplizierter!
es sind auch mehrere geräte die nur rs422 schnittstelle haben und keine 
adressierung kennen! sie müssten jedoch alle getriggert werden was auch 
nur per software-pollen möglich ist.
die idee, die ich bis jetzt hatte, war wie hier auch ein multiplexer 
oder ähnliches zu verwenden nur sollte die baudrate >921600 BAUD 
sein???!!!auch die trigger-rate beträgt mehrere kHz!
is so etwas überhaupt realisierbar? gibt es für solche fälle spezielle 
µCs? wenn ja welche möglichkeiten gibt es?
wär über jede anregung und idee froh!!!
gruß keniff

Autor: Gast (Gast)
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>nur sollte die baudrate >921600 BAUD sein

Würden 921601Bd Deine Anforderung erfüllen?

RS422 ist ganz schlecht, insbesondere wenn man nicht weiß worum es geht.
Je nach dem wieviele Geräte angeschlossen werden sollen, würde ich einen 
Prozessor nehmen, der mehrere UARTs auf dem Chip hat und für jedes Gerät 
eine bereitstellen.
Ggf. kann man auch mehrfach UARTs verwenden, die die spezielle Baudrate 
eingestellt bekommen und für Rx-Tx hinreichend Fifos als Puffer haben.

Autor: Thorsten64 (Gast)
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Hallo Zusammen,

ich habe mir mal eben den Thread durchgelesen, werde aber nicht so ganz 
schlau daraus.
Was ich genau wissen möchte ist kann ich mehrere ATTiny2313 mit einem 
ATMega8 über RS232 ansprechen?
Also ich sende einen Befehl mit dem Mega8 an die Schnittstelle und Alle 
Tiny2313 verarbeiten diesen Befehl aber je nach Befehl dass nur der der 
sich angesprochen fühlt ( vorher eine Adresse zugewiesen ) einen 
weiteren Befehl ausführt!
Wird das so funktionieren oder muss ich das irgendwie anderest Lösen?
Um Tipps währe ich sehr dankbar!

gruß
Thorsten

Autor: Sven (Gast)
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Du könntest die "clients" auch durchschleifen.

Sprich:

TX vom Host auf RX von client1
TX von client1 auf RX von client2
TX von client2 auf RX von client3
TX von client3 auf RX von Host

(natürlich beliebig erweiterbar)

Jetzt musst du dir nur noch nen Protokoll ausdenken, mit dem du 
sicherstellst, dass nur der angesprochene µC die Befehle ausführt. 
(Eventuell ne seriennummer im µC merken und die ansprechen)

Das ganze würde dann in etwa so funktionieren:

Host sendet Zeichenfolge an client1.
Client1 stellt fest, dass der Befehl nicht für ihn ist und sendet den 
Befehl weiter an Client2. Dieser verarbeitet den Befehl und sendet die 
Antwort an client3. Client3 stellt fest, dass das Empfangene ne Antwort 
ist und leitet die an den Host weiter.

Sinnvoll wäre vielleicht noch ein Zählbyte bei den Befehlen, damit der 
Host weiß, wie viele Clients er "an der Strippe" hat.

Das alle die Nachricht empfangen haben erkennt er daran, dass er ne 
Antwort bekommen hat ;-)

Autor: Sven (Gast)
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Besser geeignet wäre natürlich nen richtiges Bussystem wie, öhm, SPI, 
CAN, K-Bus, Lin... etc aber für ne einfache Anwendung sollte sowas 
reichen...

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