Hallo zusammen Bei unserer Semesterarbeit arbeiten wir an der Evaluation eines geeigneten Mikrocontroller für ein Raumfahrtprojekt. Bisher war ein TI MSP 430 im Einsatz. Wisst ihr vielleicht Mikrocontroller welche zirka dem TI MSP 430 entsprechen aber noch weniger Leistung verbrauchen würde. Vielen Dank
Wen interessiert denn die Leistungsaufnahme? Deine Atombatterie sollte doch genug liefern. Normalerweise werden da doch die Bauteile danach ausgesucht das sie die Strahlung abkoennen. Also wohl alte Controller mit grossen Structuren oder FPGAs von Actel mit Fuses. Olaf
Nei nein ....das ist ein Studentenprojekt....http://swisscube.epfl.ch/ das ganze funktioniert mit Solarzellen.
Schau mal bei Silabs, da gibts die C8051F9xx Serie. Vielleicht ist die ja was für Euch!
Was ist viel und was ist wenig ? Ich kann grad nicht glauben das ein MSP430 zu viel Strom verbraucht. Ich kenne kaum ordentliche Periphery-ICs die im standby weniger verbrauchen ... Wie kommt man eigentlich an so eine Gelegenheit einen Cube gen Himmel zu schiessen ? Wird das ausgeschrieben ??? Grüße.
Das ist ein weltweites Studentenprojekt. Der Cube wird im Leerraum einer Rakete mitgenommen. Für den schweizer Cube arbeiten mehrere Hochschulen zusammen. Und unser Team muss einen geeigneten Mikrocontroller evaluieren.
So nen Start kannst dir für Unsummen erkaufen, rechne mal 40000€ deines Budgets dafür mit ein... An euer Stelle würd ich mir erst mal klar werden, was "geeignet" eigentlich heisst.
> An euer Stelle würd ich mir erst mal klar werden, was "geeignet" > eigentlich heisst. Genau ;-) Wenn die CPU die ganze Zeit schläft und nicht permanent die dumme Peripherie bedienen muss dann ist ein MSP eine gute Wahl. Wenn ihr viel rechnen muesst dann könnte der MSP zu langsam sein. Dann evtl. eine 32bit CPU z.B. arm cortex m3, der kann auch gut schlafen (nicht so friedlich wie der MSP), aber ist bei der Abarbeitung der Aufgaben um Längen schneller (weniger Strom über die Zeit). Die Wahl der CPU ist immer von der Periphery und der Komplexität der Aufgaben abhängig.
Hallo Ivan (Rebrov),
vor einer Auswahl steht allgemein eine Leistungs-
beschreibung.
Warum ist der MSP ungeeignet ? Nicht performant genug ?
TI-Allergie ?
Wenn man die Leistungsfähigkeit kennt, kann man bezogen darauf
auch etwas aussuchen, sonst:
>> Ich habe ein rotes Auto, das zuviel Sprit verbraucht-
gibt es blaue, die weniger verbrauchen ? <<
Gruss
Dietmar
Ich werde die Leistungsbeschreibung morgen hier ins Forum schrieben. Vielen Dank
Kleine Strukturen könnten wegen der kosmischen Strahlung ein Problem darstellen. Ich weiß auch nicht, wie sich diese Strahlung auf den Flash / EEPROM auswirkt. Vielleicht äußert sich ja TI dazu...
Hier die Beschreibung der Daten: Dabei soll in erster Linie die Auswahl eines geeigneten Prozessors anhand folgender Kriterien getroffen werden: - Architektur 8/16/32 bit - Peripherien: CAN, I2C, etc. - Tool chain - Integration von vorhandenener Software (Treiber) - Leistungsverbrauch sehr niedrig (Hybernation-Modes möglich) - Zuverlässigkeit (Strahlung, Temperatur, Vibration etc.) - Entwicklungsumgebung - Verfügbare zusätzliche Komponenten Des Weiteren wären folgende Probleme zu lösen: - Eine stabilere Kommunikationsarchitektur zwischen den einzelnen Komponenten - Unempfindlichkeit der CPU und des Speichers gegenüber kosmischer Strahlung Merci
Ja, und wo ist jetzt das Problem mit dem MSP 430? Und warum suchst du nach einem sparsameren Prozessor, erwähnst aber mit keinem Wort, dass er resistent gegen Strahlung sein soll?
Wäre auch mal interessant zu wissen, was der Kumpel zu tun hat. Steuerungsaufgaben, Sensoren ablesen, Kommunikation,... MW
Das ist noch nicht so genau bekannt. sicher Kommunikation mit der Bodenstation und an Board hat es eine Kamera.
Rebrov wrote: > - Architektur 8/16/32 bit also quasi jeder > - Peripherien: CAN, I2C, etc. das etc. macht die Sache etwas schwammig... was genau benötigt würde wäre hilfreicher > - Integration von vorhandenener Software (Treiber) wenn "vorhandener Software" im µC rein soll schränkt das die Sache schon ziemlich ein.. > - Zuverlässigkeit (Strahlung, Temperatur, Vibration etc.) das klingt nach Spezialtypen sofern man nicht statt dessen die ganze Platine abschirmen kann > - Entwicklungsumgebung sollte es wohl für jeden µC geben > - Verfügbare zusätzliche Komponenten Kristallkugel... EEPROM, RTC, Temp-Sensor? Problem könnte der Strahlungsschutz sein und, wenn nicht geheizt die Temperatur
Der MSP430 braucht im LPM5 nur 100nW. Was sind denn deine Vorgaben für den Stromverbrauch ? Für diese Anwendung empfehle ich dir eine CPU mit hardwareseitiger CRC/HASH-Unterstützung und einem brauchbaren Watchdog. Da oben werden sicherlich ein paar Bits springen (Ram/Flash/Register ...). Lieber erkennen als ins Nirvana rennen ;-)
Hallo Rebrov, ist den der MSP 430 in einem alten Projekt schon geflogen? habt ihr abgesehen vom zu grossen Stromverbrauch damit gute Erfahrungen gemacht? wie hat er auf Strahlung reagiert? wo lag die kritische TID? Gruss
Und in welcher reihenfolge sind die Kriterien zu betrachten? ist die kosmische Stralung, Temperaturbereich, .. vernachlässigbar, wenn Toolchain, Leistungsverbrauch passen? ich würde das eher andersherum sehen. Kill kritereien wie z.B Strahlungs unempfindlichkeit, Temperatur haben vorrang vor Toolchain, Treibern, ... > - Architektur 8/16/32 bit > - Peripherien: CAN, I2C, etc. > - Tool chain > - Integration von vorhandenener Software (Treiber) > - Leistungsverbrauch sehr niedrig (Hybernation-Modes möglich) > - Zuverlässigkeit (Strahlung, Temperatur, Vibration etc.) > - Entwicklungsumgebung > - Verfügbare zusätzliche Komponenten > Des Weiteren wären folgende Probleme zu lösen: > - Eine stabilere Kommunikationsarchitektur zwischen den einzelnen > Komponenten > - Unempfindlichkeit der CPU und des Speichers gegenüber kosmischer > Strahlung Die aufgabenstellung sieht eher nach einer Marktanalyse aus, was gibt es denn alle, was hat wer, welche vorteile / nachteile gibt es, ... nur fehler irgendwelche vorgaben, z.B. Temeratur, Maximale Stromaufnahme im Hybernat und im Betrieb, gewünschte Rechenleistung, ...
Stellt doch mal ein ordentliches Lastenheft auf, was braucht ihr und was schön zu haben wäre. Dafür gibts auch schonmal Pluspunkte bei eurem Prof. Nur weil du hier wilde Stichpunkte in den Raum wirfst macht trotzdem keiner deine Arbeit. In Sachen Strahlungsfestigkeit gibt es nur zwei Möglichkeiten: Entweder du kaufst Radhard/Radtolerant für ein Vermögen (und höherem Stromverbrauch als ein MSP430) oder du kaufst COTS Komponenten und testest selber. Aussagen zur Strahlungsfestigkeit von kommerziellen Komponenten wird kein Chiphersteller treffen. Genau deswegen sind die Radhard-Dinger so teuer, weil ein aufwendiger Test- und Dokumentationprozess dahintersteht. Man sollte vielleicht der Vollständigkeit halber mal erwähnen, dass so ein Würfelsat ein Powerbudget von ca. 1W hat, und jeder (aufgrund einer völlig unbekannten Gesetzmässigkeit) unbedingt eine Kamera als Nutzlast fliegt. Bei der üblichen Missionsdauer kann man aber TID Tests notfalls auch ignorieren.
@ Rebrov Da du uns offenbar nicht mehr verraten willst, kannst du nur selber nachdenken.
He, es ist Party-Time. Morgen ab 11oo gehts dann wieder weiter ;-(
Das Ganze ist ein Witz. Studenten evaluieren eine CPU... gut gemeint, aber leider wertlos. Ein Solarpanel hat genuegend Saft. Man muss es nur auf die Sonne richten...
Macht es wirklich sinn bei dem µC auf jedes Milliwatt zu achten wenn am ende eine Sendestufe mit bestimmt mehr als 10Watt dran hängt. Es ist schon klar das man nichts verschwenden sollte aber es würde die sache vereinfachen wenn man weiss welche Leistung zur verfügung steht und welche dinge der µC so zu berechnen hat. Immerhin die fliegt die Voyagersonde mit einer Rechenleistung von 0.08 MIPS und konnte damit auch navigieren. Soweit ich weiss müssen die Sonden auch beheizt werden weil sie Wärme abstrahlen damit kann es sogar von Vorteil sein wenn der µC etwas Wärme abgibt.
Hallo Rebrov eventuell könnte dich noch diese Seite interessieren. Dies ist eine bauteilliste der ESA. https://escies.org/ zu uC habe ich jedoch nichts passendes gefunden, aber vieleicht bringt es dich doch weiter. wenn du dann mal einen geeigneten uC ausgewählt hast und ihn testen musst: https://escies.org/ReadArticle?docId=230 Gruss
> Das Ganze ist ein Witz. Studenten evaluieren eine CPU... gut gemeint, > aber leider wertlos. Sollt man meinen, es werden jedoch genug Cubesats so gebaut. Entsprechend hoch ist dann allerdings auch die Ausfallrate... > Ein Solarpanel hat genuegend Saft. Man muss es nur > auf die Sonne richten... Dazu brauchst du aber einer funktionierende Lageregelung... Nicht zu vergessen dass die Kamera (die als Rechtfertigung mit muss) und der Telemetrielink auch Saft brauchen.
Was ich in der Problemstellung schmerzlich vermisse * Was, zum Teufel, soll das Ding eigentlich machen. Ihr werdet doch ja wohl irgendeine Vorstellung davon haben, welche Aufgaben, der µC zu übernehmen hat. Davon schätz man dann die Leistungsklasse ab und davon wiederrum kann man eine Aussage treffen, welche Architektur angebracht ist. Es ist doch völlig sinnlos, sundteures Equipment mit der Rechen- leistung eines Rechenzentrums hochzuschiessen, wenn es ein kleiner 8-Bitter auch tut, der überspitzt ausgedrückt, den rechten Blinker betätigen muss. Es wird ja doch wohl zumindest irgendwelche Block- schaltbilder geben, in denen die Processing-Architektur des Sat abgebildet ist, und in dem man sagen kann: Dieser Prozessor übernimmt diese Teile, jener macht jenes. * Wer im Entwicklungsteam hat Erfahrung mit welchem Prozessor. Sich den neuesten, schönsten, tollsten, schnellsten, stromsparendsten µC rauszusuchen ist eine Sache. Wenn aber 80% eures Dev-Teams auf einem bestimmten Prozessor 5 Jahre lang gearbeitet haben, dann kann dein neuer µC gar nicht so toll sein, dass dich nicht die Entwickler in ihrer gewohnten Architektur in Grund und Boden programmieren. Sie kennen viele Tricks zum Speicher/Strom/sonstiges- sparen. Und bis sie die neue Architektur intus haben, sind schon wieder Monate vergangen. Erfahrung ist durch nichts zu ersetzen. Noch nicht mal durch Geld.
Studenten 5 Jahre erfahrung? als team zusammen vieleicht ja. Jede CPU ist anders. selbst wenn es ein ARMx core ist, ist doch jeder baustein der auf ihm aufbaut wieder anders, hat andere macken. Selbst inerhalb eines Herstellers, wo z.B. IP-Cors in den verschiedensten Bausteinen wiederverwendet werden, tauchen doch unerwartet wieder abweichungen auf.
> Der MSP 430 braucht zuviel Leistung. Lieber Rebrov, wenn der MSP430 bereits zu viel Saft braucht, dann vergiss das ganze Projekt. Du wirst keinen finden der viel weniger braucht, da es schlichtweg keinen gibt. Die Hersteller TI, Microchip, SiLabs etc. liegen mit ihren Produkten ziemlich Kopf an Kopf und einmal ist einer ein wenig besser und dann wieder ein anderer. Aber die Unterschiede insgesamt unter den stromsparendsten Typen der jeweiligen Hersteller sind nur sehr gering.
Nimm doch den COSMAC 1801, war der erste uC im Weltraum ... hab noch nen ganze Palette von den Mistdingern im Schrank :p
> Das Ganze ist ein Witz. Studenten evaluieren eine CPU... gut gemeint, > aber leider wertlos. Das würde ich so nicht sagen. An irgendwas müssen die doch üben und sich mal warmlaufen. Lieber an so was harmlosen wie einem Cubesat, als dass so ein Jungspund als erstes in seinem Leben einen kommerziellen Telekommunikationssatelliten in den Orkus schießt. Als Student hätte ich mir nach so einem Projekt sicher die Finger geleckt. Erstaunt bin ich, wie andere auch, über die etwas schwammige Herangehensweise mit dem Waschzettel, der mit einer vernünftigen Spezifikation nichts zu tun hat.
> baue ne Schwarzwaelder Qualitaetskukuksuhr ein...0(zero) current
Die wird wohl ohne Schwerkraft nicht mehr funktionieren.
Aber eine mechanische Aufziehuhr würde gehen und dann noch einen Affen
mitfliegen lassen, der das Ding dann täglich aufzieht.
Für Weltram-CPU sind Dinge wichtiger, wie Latch-up Verhalten im Normalbetrieb sowie durch Reset, welche Rad-Dosis er übersteht, wie es mit der Zuverlässigkeit des Flash-Speichers aussieht usw. Diese Dinge müssen getestet werden, nicht nur beim Hersteller nachgefragt werden.
Jo, beim Zahnarzt mal eine ordentliche Dosis verpassen lassen und schauen was noch übrig ist ;-)
Mir persönlich schmerzt es im Herzen zu sehen das jemand der die wirklich einzigartige und großartige Möglichkeit hat an einem Raumfahrtprojekt mitzuarbeiten keine bessere Recherchemöglichkeit findet als Mikrocontroller.net, und dann sowas von schlecht organisiert ist und mit blinden Fragen um sich wirft. Irgendwas von Stromverbrauch reden, und nichtmal wissen was für ein Interface er haben will? Jedes Gatter ein und Ausschalten kostet Strom! Ich finde das eine Schande für die zuständige Universität. sowas schmerzt ...
Jankey wrote: > sowas schmerzt ... Full ACK. Es kommt auf jedes Milliwatt an. Ueblicherweise ueberleben die Sonden/Satelliten ihre projektierte Lebensdauer um ein Vielfaches. Beispiel Ulysses, 1990 mit Kieler Beteiligung gestartet, und immer noch wissenschaftlich aktiv, obwohl nur auf 7 Jahre ausgelegt. Der Radionukidgenerator liefert inzwischen nur noch um die 50-70 Watt. Damit muessen die wissenschaftlichen Instrumente, Avionik und Telemetrie laufen sowie die Treibstoffleitungen geheizt werden. Und das ist nicht die Ausnahme, eher die Regel. Olli -- http://www.ieap.uni-kiel.de/et/
alle Menschen basteln doch nur: manche druecken den Stempel '' professionell'' drauf und bruesten sich....andere waelzen sich im Schlamm der Ungewissheit herum und halten das Maul...es wird schon werden ;-)
Ich darf euch beruhigen, vieles das da mitfliegt ist Studentenarbeit. Der Lerneffekt ist sicher gross, wenn das Budget fuer eine 2.Version da waere, so wuerde besseres rauskommen. Aber der erste Wurf kommt meist mit dem Termin gerade hin.
ahem wrote:
> Ich darf euch beruhigen, vieles das da mitfliegt ist Studentenarbeit.
Solche grundlegenden Fragen bespricht man mit den Kollegen in der
Arbeitsgruppe und nicht in einem Forum.
Nichts, was auf kommerziellen oder wissenschaftlichen Missionen
mitfliegt, ist Studentenarbeit. Allenfalls beruht es teilweise darauf.
Als Diplomand macht man da i.d.R. "Voruntersuchungen" oder arbeitet eine
Idee fuer einen Protoypen aus.
Olli
Ich wusste schon immer das das Forum echt Witzig is ! Aber is des ned etwas früh für den Aprilscherz? Mal was produktives: 1. Mal eine generelles Treffen aller Teilbereiche des Sats um zu klären was wer von wem will (viele Notizen machen bei dem Metting) Dann mal die wichtigsten Sachen zusammen schreiben. 2. Die einzelnen Entwicklungsbereiche schauen einmal wer von welchem Bereich abhängig ist und dann ein Rohkonzept erstellen. (Kommunikation ist das A und O) 3. Alle wieder auf einen Haufen und erstellen von Lastenheften. 4. Ausarbeitung eines Pflichtenheftes welches dann wieder mit dem kompletten Team besprochen wird und dann hat man mal einen Ausgangspunkt. (Naja man kann auch die 4 Punkte überspringen und einfach gleich anfangen so war ich auch mal ^^) Ich würd mich selbst mal Fragen welcher Speichertyp ist am unempfindlichsten gegen Strahlung ? (EPROM oder EEPROM usw schon mal ned) Ich find der Stromverbrauch is ned das wichtigste sondern das das Teil mal in der Lage ist ein gewissen Zeitraum ohne fehler der Strahlung zu wiederstehen. Das Energieversorgungskonzept muss Global für den Satelliten entwickelt werden. zB wenn man Daten sendet das der µC mit einem geringeren Taktläuft usw. Es muss an ein Notfallsystem gedacht werden das zB nur bei einem gewissen Energielevel gewisse Bauteile an die Stromversorgung kommen und ned einfach nur beim µC sparen. MFG Patrick
Ich glaub Rebrov hat mittlerweile den Kopf eingezogen bei der Kritik, die ihm hier um die Ohren fliegt. Aber so ist mikrocontroller.net nun mal... Auf jeden Fall bleibt festzustellen, dass die Herangehensweise die falsche ist. Ohne erst mal die Anforderungen zu definieren wird man nicht mal den passenden Microcontroller für eine Eieruhr finden, geschweige denn für einen Satteliten. Da ein Cubesat nicht da nötige Volumen für eine Abschrimung gegen Strahlung hat ist das Thema Strahlungsfestigkeit der Elektronik und Error-Recovery ganz wichtig. Der Stromverbrauch hängt primär von den zu bewältigenden Aufgaben ab. Kann der Prozessor zwischen den einzelnen Aktionen ganz oder teilweise in Ruhezustand gehen, dann kann das mehr Einsparung bringen als einen anderen Chip zu wählen. Hat der Microcontroller Funktionseinheiten die nicht benötigt werden, kann es Sinn machen auf einen anderen Chip zu wechseln der diese nicht hat. Aber so wie die Frage gestellt wurde ist es das Äquivalent zu "Ich brauche ein Auto das günstiger für mich ist, welches wäre das?". Dumm halt wenn der selbständige Handwerker dann den Smart als Empfehlung bekommt... Also erst mal Informationen sammeln was gebraucht wird.
Naja ich würd nen OTP µC nehmen oder PROM µC da kann kein bit so leicht umkippen wie bei (E)EPROM. MFG Patrick
> Der MSP 430 braucht zuviel Leistung.
Sorry, aber diese Aussage ist einfach zum grinsen: Die angehängte
Peripherie wird um Grössenordnungen mehr Energie verbrauchen, als der
Prozessor. Die Leistung für den Prozessor geht darin schon fast als
Rauschen unter. Solch banale Zusammenhänge nicht verstehen, aber
Satelliten bauen wollen... (Beim Kilogrammpreis für Nutzlast sollte man
diese Kapazitäten wirklich sinnvoller vergeben.)
>Naja ich würd nen OTP µC nehmen oder PROM µC da kann kein bit >so leicht umkippen wie bei (E)EPROM. Ist es nicht mittlerweile so, dass die meisten OTP Controller nur EPROM-Typen ohne Fenster sind? Welcher Controller hat denn noch echte Fuses als Speicher? Ich denke, dass mit der Strahlung alles ein Problem hat, was bei Fenstertypen durch UV löschbar ist. Da fallen EPROM und EEPROM auf jeden Fall darunter. Ich gehe auch davon aus, dass Flash ebenfalls nicht dagegen resistent ist, es beruht ja auch auf dem Prinzip, die Daten durch eingeschlossene Ladung zu speichern, ähnlich einem EEPROM. Was ich mir als Alternative vorstellen könnte, ist (S)RAM mit Pufferbatterie. Das ist elektrisch statisch stabil, ein kleiner Ladungsverlust wird sofort durch einen entsprechenden Gegenstrom ausgeglichen. Ich glaube auch nicht, dass ein Elektronendurchschuss durch einen der Transistoren diesen so lange öffnen könnte, dass ein Bit kippt. Das Problem ist ja nicht gepulste, starke Strahlung, sondern die lange Zeit mit erhöhter Intensität. Alphastrahlung lässt sich abschirmen und Beta- und Gammastrahlung muss er einfach aushalten. Ich kann mir durchaus vorstellen, dass ein MSP430 dafür geeignet ist, wenn man auf den Flashspeicher verzichtet und das Programm aus dem Ram ausführt (die neuen haben auch genug RAM dafür). Dazu noch regelmäßige Fehlerkorrektur der Software, die auch automatisch aufgerufen wird, wenn der Controller abstürzt. Also alle nicht benötigten Interruptvektoren darauf setzen und den Watchdog verwenden, wobei ein Reset erst zur Fehlerkorrektur der Anwendersoftware führt, bevor diese gestartet wird. Die edelste (und mit Abstand teuerste) Variante, die mir einfällt, ist sich bei TI maskenprogrammierte MSP430 Prozessoren zu bestellen. Da kann man natürlich nichts mehr dran ändern, wenn einem doch noch was auffällt. Ich glaube, die machen das schon ab 1000 Stück wirtschaftlich und für mehr Geld bestimmt auch schon für weniger Prozessoren. Man muss halt entscheiden, ob das Budget dafür ausreicht. Ich kann mir vorstellen, dass man schon für 5000€ was vernünftiges bekommt. Viele Grüße, Peter
Die TI MSP 430 gibts auch als OTP version http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/msp430p325a.html MFG Patrick
OK jetzt echt mal was Produktives !!!!! Die meisten größeren Hersteller führen eine Reihe von Aerospace Produkten oder Military Sachen. Nach der Norm MIL-PRF-38535 QML Class V also setzt dich mit den Herstellern in Verbindung!!!!!!! http://www.dscc.dla.mil/programs/qmlqpl/QPLdetail.asp?qpl=38535 Dann kann man an das Stroomproblem gehen! Vielleicht bekommt ihr auch Unterstützung von denen so ein CubeSat ist sicher eine gute Werbung, denn in so einem CubeSat ist die Abschirmung vor Strahlung und Temparatureschwankungen schwerer zu lösen deswegen werden die Bauteile besser beansprucht. 2. Es gibt da mehr Presse bei dem Sart des Sats usw MFG Patrick
http://learningmedia.ti.com/public/media/SLL/HiRel_Space/index.htm das zeigt auch einiges bezüglich von Strahlung auf Halbleiter usw Was ist wenn wir nen eigenen Mikrocontroller.netCubeSat entwickeln ich glaub das Know-How müsste dazu dasein. Nur es ist niemand da der das raufschießen bezahlt ^^ MFG Patrick
Es werden sich doch bestimmt n paar Maschinenbauer und so n Volk finden lassen, die parallel ne OpenSource Rakete bauen können... :)
@Matthias Nix > Es werden sich doch bestimmt n paar Maschinenbauer und so n Volk finden > lassen, die parallel ne OpenSource Rakete bauen können... :) Aber die Rakete ist wohl das kleinste Problem, die Opensource Startrampe, controllzentrum und das Opensourcegeld fehlt leider noch.
Peter wrote: > @Matthias Nix >> Es werden sich doch bestimmt n paar Maschinenbauer und so n Volk finden >> lassen, die parallel ne OpenSource Rakete bauen können... :) > Aber die Rakete ist wohl das kleinste Problem, die Opensource > Startrampe, controllzentrum und das Opensourcegeld fehlt leider noch. Dann wirds halt n größeres Opensource Projekt. Beim OpenSource-Geld könnte man BWLer ja mal sinnvoll mit einbeziehen :)
>Die TI MSP 430 gibts auch als OTP version OTP (MSP430P...) ist bei TI ein UV-löschbares EPROM, soweit ich das verstanden habe. Nur, dass man es nicht löschen kann, weil das Fenster dafür fehlt (mit Fenster heißt er dann MSP430E...). Ich glaube die maskenprogrammierte Version heißt bei TI "ROM". Also die MSP430C... Die neueren Flashtypen können außerdem einen sog. "Marginal Read Mode", dieser kann Bits im Flash erkennen, die kurz vor dem Umkippen sind. Darauf kann entsprechend mit einem Auffrischalgorithmus reagiert werden. Zusammen mit einer Prüfsumme ist das laut TI eine relativ sichere Sache. Erwähnt wird das in Bezug auf erhöhte Betriebstemperaturen, die das Flash innerhalb der Produktlebensdauer andernfalls löschen würden. Vielleicht funktioniert das auch für erhöhte Belastung mit Gammastrahlung. Voraussetzung ist, dass ein Gammaquant ein Bit nicht komplett kippt, sondern nur fast, so dass es vom Marginal Read für defekt erklärt wird, normal aber noch gelesen werden kann. Wenn ich die Hardware von diesem Qubesat entwickeln müsste und vom Leistungsumfang ein MSP430 angemessen wäre, würde ich den gesamten Code im Ram halten und direkt von dort ausführen. Damit nichts verloren geht, gibts eine CR2032 Batterie als Puffer falls mal kein Licht für die Solarzellen da ist. Die neuen MSP430F5... habe 16kB Ram, das reicht um ein paar Bilder auf die Erde zu morsen (der letzte hat sie gemorst). Aber man kann ja auch noch externes Ram anschließen. Dann sollte regelmäßig eine Prüfsumme über den Code berechnet und ausgewertet werden. Das am besten mit einem fehlerkorrigierenden Code, so dass gleich mehrere falsche Bits lokalisiert und korrigiert werden können (solche Codes gibt es ja schon; z.B. auf CDs). Das ganze macht man auf dem Flash auch nochmal, so dass ein wirklich nicht mehr korrigierbarer Zustand im Ram durch entsprechend redundant abgesicherten Code aus dem Flash rekonstruiert werden kann. Ein Schwachpunkt wäre noch der erste Jump und die Interruptvektoren, das muss im Flash stehen. Hier ist aber gut bekannt, was dort stehen muss, deswegen ist eine Überprüfung und Korrektur einfach. So könnte man das Teil dann wahrscheinlich für 10 Jahre in die Umlaufbahn schicken. Der letzte ist ja glaub ich (korrigiert mich, wenns nicht stimmt) wegen einer defekten Stromversorgung ausgefallen. >Was ist wenn wir nen eigenen Mikrocontroller.netCubeSat entwickeln ich >glaub das Know-How müsste dazu da sein Angeblich dürfen auch Firmen an dem Projekt teilnehmen und eine Cubesatstart kaufen. Mich würde mal interessieren, was das kostet. Grüße, Peter
[Mikrocontroller.netCubeSat] Oder einfach das Geld zusammen schmeißen. Ich meld mich schon einmal freiwillig als Dreher. g
.............. > Es werden sich doch bestimmt n paar Maschinenbauer und so n Volk finden > lassen, die parallel ne OpenSource Rakete bauen können... :) Aber die Rakete ist wohl das kleinste Problem, die Opensource Startrampe, controllzentrum und das Opensourcegeld fehlt leider noch. Ihr könnt meinen Parkpatz nehmen.
> Beim OpenSource-Geld könnte man BWLer ja mal sinnvoll mit einbeziehen :)
Auch du, mein Sohn, wirst irgendwann merken, dass es keine sinnvolle
Verwendung für BWLer gibt. Oder willst du eine Sub-Primzahl OpenSource
Finanzkriese heraufbeschwören?
Nein, ganz falsch. BWLer sind prima dafür anschließend zu erklären welche Rahmenbedingungen dazu geführt haben, dass ihr absolut wasserdichtes Konzept für ein finanzielles Perpetuum Mobile dann leider doch nicht funktioniert hat.
Testpiloten kenn ich ein paar bessere Kandidaten! BWLer sind wenn man so ein großes Projekt durchziehen will auch wichtig. Genauso wie ein Jurist wär auch ned schlecht. Irgendjemand muss sich ja auch um Genehmigungen oder das Geld vorm Staat verstecken kümmern. Oder das Zeitliche managment usw . Aber das größte Problem ist wohl das Teil in das All bringen. Aber so ein "Openprojekt" könnte man wirklich mal versuchen aber sicherlich nicht der Weltraum als Ziel. MFG Patrick
Nee, Testpiloten brauchen eine sehr stabile Persönlichkeit, gute Auffassungsgabe, schnelle Reaktionen, umfangreiche technische und naturwissenschaftliche Kenntnisse und müssen in der Lage sein Informationen sehr präzise weiter zu geben. Also das Gegenteil eines BWLers.
Bei der ganzen OTP Diskussion sollte man vielleicht nicht vergessen, dass der Programmcode von Satteliten nicht selten während des Fluges neu geladen wird. Nur so kann man auf ungeplante Umstände reagieren.
> Aber man kann ja auch noch externes Ram anschließen. Kein MSP430 hat ein externes Speicherinterface, daher kann kein Code aus externem RAM ausgeführt werden. Sicher, mit Port-IO kann alles angesteuert werden, aber zur Codeausführung muss dieser ins interne RAM kopiert werden.
Du Guido da hast recht, aber das Teil wird von Technikern entwickelt und nicht von Menschenrechts Fanatiker. Aus diesem Grund werden wegen Gewichtseinsparungen die Sauerstoffflasche, Sicherheitsgurte, Manuellekontrollen wegratoinalisiert. Der Rettungsfallschirm is nur für die Datenkerne des Satellitens. Was eigentlich nochmal Strahlemschutz ? Das Problem liegt ned im Speicher OTP oder Hardrad externerspeicher für das Programm. Aber das Problem sind die Register zB wenn immer wieder durch Elektronenbeschuss der Wert des Watchdogtimers verändert wird sieht das blöd aus für das ganze Programm oder gar Projekt. Das wichtigste ist den MSP430 so gut wie möglich abzuschirmen oder einen Hardrad zertifizierten µC zu finden! Es nutzt nämmlich nichts wenn alles auf niedrigen Energieverbrauch getrimmt ist und alle 10 ms sind die Date in den Registern so Fehlerhaft das die Berechnug abgebrochen werden muss!!! Es gibt jetzt 2 Möglichkeiten: 1. anderer µC mit Radhard zertifizierungen (also grobere Struktur und daher höhere Verlustleistung) 2. Wäre eine Abschirmung die aber wieder Gewicht kostet aber dafür kann man mit geringem Energie Verbrauch auf Trumpfen MFG Patrick
>Mikrocontroller für Raumfahrt Ja es gibt einen: MSP430. Den könnte ich momentan glatt auf den Mond schießen. (störrisch und nachtragen) .-(
Wer noch nicht nen Tag wegen einem kleinen Problem verschießen hat der ist ned wirklich Programmierer. Geduld, Datenblatt und ein Debuger und das wird schon werden. MFG Patrick
>> Geduld, Datenblatt und ein Debuger und das wird schon werden.
Logisch! Das beeindruckt unheimlich 'ne stark ionisiernden Umgebung!
Muhahaha...! "Debuger"
kommt normalerweise sofort in's Offtopic!
Was ist jetzt mit dem Herren "Weltraum-Ingeneurs-Anwärter" ? Ein kurzes Feedback kann er wohl ned geben ? Es kann ja sein dass jemand mal mit solchen Rahmenbediengungen wie der Weltraum hat arbeiten muss und dann auf diesen Beitrag zurückgreifen kann. Außerdem mich würde, der µC der verwendet wird auch interessieren. MFG Patrick
Scherbo wrote: > Nimm doch den COSMAC 1801, war der erste uC im Weltraum ... > hab noch nen ganze Palette von den Mistdingern im Schrank :p Hallo Scherbo, kannst du davonn eventuell ein paar Stück an mich abtreten? Gruß, Iwan
Ich bin bei der Strahlung generell skeptisch, dass ein Programm in einem Speicher wie SRAM oder Flash längere Zeit ohne Fehlerkorrektur lauffähig ist. Jedenfalls ist http://www.actel.com/documents/RTAXS_DS.pdf ein Rad-Hardened FPGA und dort wird eine Wahrscheinlichkeit von 10^-10 pro Bit pro Tag in einem Geosynchronem Orbit angegeben, dass das Bit kippt. Bei einigen MB Speicher ist die Wahrscheinlichkeit für Bitfehler nicht zu vernachlässigen. Das ist natürlich nur begrenzt mit den oben genannten Bedigungen vergleichbar. Einerseits dürft in einem niedrigem Orbit deutlich weniger Strahlung unterwegs sein, andererseits verwendet der genannte FPGA bereits Korrekturmechanismen > While each SEU-hardened R-cell appears as a single > D-Type flip-flop to the user, each is implemented in > silicon using triple redundancy to achieve a LET threshold > of greater than 60 MeV-mg/cm2. Each TMR R-cell consist > of three master-slave latch pairs, each with asynchronous > self-correcting feedback paths. The output of each latch > on the master or slave side votes with the outputs of the > other two latches on that side. If one of the three latches > is struck by an ion and starts to change state, the voting > with the other two latches prevents that change from > feeding back and permanently latching. Care was also > taken in the layout to ensure that a single ion strike > could not affect more than one latch Und trotzdem kommen eben noch Fehler vor. Nebenbei, aber auch die Mars Rover verwenden Flash Speicher.
> Angeblich dürfen auch Firmen an dem Projekt teilnehmen und eine > Cubesatstart kaufen. Mich würde mal interessieren, was das kostet. ca. 40.000EUR > ein Rad-Hardened FPGA und dort wird eine Wahrscheinlichkeit von 10^-10 > pro Bit pro Tag in einem Geosynchronem Orbit angegeben, dass das Bit Im GSO (36000km )kurvt man aber auch u.u. mitten im Van Allen Gürtel rum, da ist die Strahlungsintensität um Grössenordnungen höher als in typischen Cubesat-Höhen (250-600km). Dort kommt man mit 15kRad problemlos durch ne 3-Jahresmission, auch mit nicht Radhard-Zeugs. Das Risiko, dass man sich evtl. mal nen Bitflip oder Latchup einfängt muss man bei so kleinen Missionen einfach eingehen. Das Zeugs hält schon ein bisschen was aus, deutlich mehr als wir Menschen jedenfalls locker :-)
Was ist jetzt mit dem Herren "Weltraum-Ingeneurs-Anwärter"? Habe gehört, dass er nach Studium dieses Threads eine Umschulung zum Förster vorzieht.
Johnny Schau mal wie wir uns bei unseren ersten Projekten angestellt haben. Der Weltraum ist auch nicht unbedingt alltag. Man soll nicht immer so Leichtfertig reden. Gast 1. Wie schon von wem hier gesagt wenn man eine gute software hat mit Fehlerkorrektur im programmcode usw ist das mit non rad-hard sachen sicher auch kein problem. Also alles ist möglich !!! MFG Patrick
Hallo Vielen Dank für die konstruktiven Beiträge. Zu Teil halfen sie mir. Ich möchte mich entschuldigen, dass ich mich so lange nicht gemeldet habe. Das Projekt ist unter der Leitung der EPFL Lausanne. www.swisscube.epfl.ch Im Moment wird der TI MSP 430 F169 eingesetzt. Unsere Aufgabe ist nun, einen Microcontroller zu finden, der weniger Leistung brauchen würde. Ich weiss, die Aufgabenstelllung ist ein wenig schwammig. Es ist ein Studentenprojekt und wir sind in der Anfangsphase. Jede Hilfe würde ich dankend annehmen. Und ich werde auch allle Fragen bezüglich euerer Seite versuchen zu beantworten. Ich habe auf der TI-Seite gesehen das es MSP F1 bis F6 gibt. Würde mir das vielleicht etwas helfen. Oder gibt es Alternativen? Der Satellit sendet 1 mal pro Tag Daten an die Bodenstation. Es wäre sehr wichtig , dass er Controller einen Sleep-Modus hätte der sehr effektiv wäre. Vielen Dank im voraus
Also ich denk mal etwas sparsameres als MSP430 wird schwierig, denn man sollte nicht nur auf die StandBy Daten achten, sondern auf weitere Punkte wie z.B. - Pin Leakage Stroeme -> sind bei vielen Herstellern nicht dokumentiert, MSP430 liegt im fA Bereich, bei anderen koennen da schon mal ein paar zusaetliche nA fliesen! - Oszillator Einschwingzeit -> liegt bei MSP430 im ns Bereich, andere brauchen u.U. Mikrosekunden und verschwenden in der Zeit unnuetz den Strom. Also immer das Gesamtkonzept betrachten und nicht nur einen Wert.
Durch Wechsel auf einen anderen Controller wird sich nur unwesentlich Strom sparen lassen wenn überhaupt. Die MSP430 wurden von TI ja gezielt für niedrigen Stromverbrauch gebaut. Sinnvoller als einen anderen Prozessor zu nehmen wäre es wohl das gesamte System zu optimieren. Das fängt damit an, dass man sich mal ansieht wie denn diverse Signale aussehen, wenn man z.B. einen Pin hat, der die meiste Zeit gegen einen Pull-Up oder Pull-Down Widerstand zieht, sollte man versuchen die Logik umzukehren. Dann sollte man alles optimieren, was sich abschalten lässt, so dass die Einschaltzeit der jeweiligen Funktion so kurz wie möglich wird. Eventuell mal nachsehen wie viel von der Software in Hochsprache geschrieben ist und vieles davon in Assembler umbauen um Zeit zu sparen, damit der Prozessor schneller in den Sleep Zustand kommt, oder um die Taktfrequenz zu senken.
ASM optimierung ist nur an wenigen stellen sinvoll. und da stellt sich auch die Frage, ob da gleich ASM her muss oder ob das auch durch optimierung in der Hochsprache machbar ist. Heutige hochsprachen kompiler erzeugen mitlerweile sehr gut mashinen code. das was die erzeugen bekommt man von hand fast nicht mehr hin. da muss man schon die CPU, ihren Befehlssatz, und all ihre optimierungsmöglichkeiten kennen. Ich kenn nicht die qualität der Compiler fúr den MSP430. gruss
Also derzeit kann ich nicht erkennen wo du Hilfe benötigst. Du hast den Auftrag bekommen, einen Prozessor zu finden der weniger Energie verbraucht. Zusätzlich wurde dir eine Anforderungsliste mitgegeben. Ob das nun alles sinnvoll ist, sei erst mal dahin gestellt. Es ist dir nicht geholfen, wenn dir jemand sagt, nimm den Prozessor xyz. Was du als nächstes tun solltest, dir erst mal einen Marktüberblick zu verschaffen und diesen auch schriftlich festzuhalten. Falls du in dieser Richtung schon etwas getan hast, lade es doch hoch. Dann kann man zielgerichtete Tipps geben. (zB. auf fehlenden Hersteller hinweisen) Denke daran, später musst du auf Grundlage deiner Erkenntnisse, deine Entscheidung verteidigen, bzw. soviel Information,liefern, dass auf Grund dessen eine Entscheidung getroffen werden kann. Man merkt dann relativ schnell, ob sich jemand mit der Materie beschäftigt hat, oder nicht. Eins sollte dir klar sein, für den Projektleiter ist es nur wichtig, dass er zum Ziel kommt, sprich ein fertiges Produkt vor sich liegen hat. Für dich ist jedoch der Weg das Ziel. Der Weg unterscheidet nämlich den Ingenieur vom Bastler.
Statt des MSP430F169 könnte einfach ein neuerer MSP430 wie z.B. der pinkompatible MSP430F2618 verwendet werden, der eine geringere Stromaufnahme hat und obendrein ein besseres Powermanagement durch erweiterte Takterzeugungsmöglichkeiten bietet.
>Heutige hochsprachen kompiler erzeugen mitlerweile sehr gut mashinen >code. das was die erzeugen bekommt man von hand fast nicht mehr hin. Höre ich schon seit zwanzig Jahren und schlage noch immer jeden Compiler im Microcontrollerbereich mindestens um den Faktor 2. Diese Art Aussage kommt typischerweise von Leuten die nicht oder nicht richtig Assembler programmieren können. Man sollte seine Werkzeuge kennen um sie richtig einsetzen zu können, bei maximaler Optimierung geht kein Weg an Assembler vorbei.
> Heutige hochsprachen kompiler erzeugen mitlerweile sehr gut mashinen > code. das was die erzeugen bekommt man von hand fast nicht mehr hin. da > muss man schon die CPU, ihren Befehlssatz, und all ihre > optimierungsmöglichkeiten kennen. Da muss ich auch Wiedersprechen. Wenn man erst mit ASM auf einem AVR angefangen hat und sich dann mal an C rangetraut hat, wird mal schnell feststellen das die kompiler nicht sehr gut optimieren. Sebst auf "normalen" x86 CPUs sieht es da nicht viel besser aus. ASM macht nur für kleinigkeiten sinn die schell gehen müssen sonst lohnt einfach der Aufwand nicht.
> Naja ich würd nen OTP µC nehmen oder PROM µC da kann kein bit so leicht > umkippen wie bei (E)EPROM. Sorry, das ist nicht richtig. Kann ich einfach nicht stehenlassen. OTP heisst "one time programmable", dahinter kann alles stecken. Das ist keine Speichertechnologie. Wenn Du e-Fuses, Holraumfuses, Polyfuses oder ähnlich gemeint hast, können die in Punkto Zuverlässigkeit nicht mithalten. Daher stecken sie auch in einer XBOX360 und PS3, aber nicht in einem Auto. (Grund: "wachsen" gerne zusammen oder lassen sich nicht ordentlich programmieren - vor allem sind sie nicht testbar und damit in qualitativ anspruchsvollen Projekten ein Problem). Aus dem Grund kann man wie eingefleischte Gamer wissen die eFuseschaltung in der XBOX360 zum späteren Downgraden lahmlegen, da IBM und Microsoft aus Zuverlässigkeitsgründen nicht darauf vertrauen können - sie bekämen noch mehr Retouren von "ordenlichen Kunden" als bisher :-) Wenn Du Mask-Programmable gemeint hast, ist das keine Technologie für 5 Samples in so einem Projekt. Erlaubt kein Bugfixing u.s.w. und wurde früher ausschließlich aus Kostengründen eingesetzt. In vielen Bereichen, auch Automotive, zu 99% verboten. Gibt es auch kaum mehr, ausser in Chinesischem Spielzeug. Das ist übrigends auch kein OTP... :-) Wenn Du Laserfusing gemeint hast, ist dies gängig für Kalibrierung von ICs aber nicht für größere Speichermengen. Wird oft verwendet, hat aber auch Probleme, da man dafür das Die an gewissen Stellen ja "beschädigt" (Löcher z.B. in der Silizid-Schicht) was u.U. Zuverlässigkeitsprobleme bringen kann (ESD, Feuchtigkeit, Chem. Reaktion beim Molden, ...). Dennoch, hat man gut im Griff und wird durchaus verwendet. Es gibt magnetische Speicher, die mittlerweilen auch integriert wurden (MRAM) sich nicht durchgesetzt haben und auch vermutlich nicht werden - zu teuer. Magnetische Speicherprinzipien waren früher auch in der Avionik/Raumfahrt in Verwendung, wenn auch etwas größer... :-) Letzendlich entscheidet die Zuverlässigkeit die Speichermenge und Umweltanforderungen (Temperaturprofil, Störstrahlung, ESD,...). Unabhängig von der Speichertechnologie kann man mit Redundanz (FEC, ...) problemlos mathematisch nachweisen, dass das Kippen eines Speichers genauso wahrscheinlich wird, wie das Ausfallen der Logik dahinter. Moderne Flash in Automotive-Produkten bieten üblicherweise diese Zuverlässigkeit und - das wichtigste - ein Flashspeicher ist schon ab dem Halbleiterhersteller testbar (auch z.B. in einem Burn-In, was man für viele hohe Qualitätsstandards zum Nachweis der Zuverlässigkeit braucht!!!) Bei einem "OTP" generell muss das der "Endkunde" machen, hier ist es auch sehr teuer, wenn der Speicher kaputt war und man deshalb das ganze Modul wegschmeissen kann... Zum Flash/EEPROM: der technische Hauptunterschied ist übrigends in erster Linie nur, dass Flashzellen in gemeinsamen Wannen liegen und daher nur Blockweise gelöscht (z.B. 128byte) und bitweise gesetzt werden können, hingegen "echte" EEPROM Zellen einzeln bit/byteweise in beiden Richtungen setzen/löschen beschrieben werden. Damit eignen sie sich u.a. besser für Datalogging, Fehlerspeicher,... wenn öfters byteweise geschrieben werden muss (beim Flash stresst man ja nicht nur das eine Byte, sondern immer den ganzen Block). Es werden in vielen µC im Consumer/Industriebereich mit dem Flash das EEPROM gerne nur emuliert (durch dahinter liegendem RAM), da aufgrund des Aufbaus "echte" EEPROMs viel weniger Speicherdichte haben.
Sehr erbaulicher Thread hier ;-) Den MSP430 wird man strommäßig nicht weit überholen können. Der Aufwand etwas besseres zu suchen, sollte sich auf den zu erwartenden Leistungsverbrauch durch die geschriebene Software konzentrieren. Eigentlich ist das Thema relativ gegessen. Ansprechpartner für erfolgreich durchgeführte Projekte wäre das Team um Karl Meinzer in Marburg. Die geben sicherlich gerne Tipps. Gruß - Abdul
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