Welchen auswechselbaren Datenspeicher an ATMEGA?

Karel Marsalek schrieb:

> Das ganze möchte ich mit einem ATMEGA realisieren. Als Datenspeicher
> dachte ich an eine SDHC Karte oder an einen USB Memorystick. Die
> SD-Karte kommt mir um einiges einfacher, da für den USB Stick ein
> USB-Host benötigt wird.

Korrekt.

> Wie schwierig wäre es den ATMEGA zu einem USB-Device umzuwandeln?

Verwende einen Atmega 90USB1287. Der hat USB-Hardware an Bord, die 
sowohl Device als auch Host spielen können.

Ob Du 10 MB/s damit erreichst, kann ich nicht sagen.

> Seht ihr noch andere brauchbare/gängige Varianten? Was würdet ihr mir
> empfehlen?

dsPIC33/PIC32MX: viel mehr Leistung zum gleichen Preis. Microchip hat 
einen guten USB-Stack für Dich.

fchk

Es gibt AVRs mit USB-Host, aber auch da werden 10 MB/s wohl sehr 
sportlich sein. Mit Assembler und DMA auf nem XMega KÖNNTE man in die 
Nähe kommen, ist aber mühsam und unschön.
Wenn du die Option hast einen ARM zu nehmen dann tu das.

Liebe Kollegen,

danke erstmals für eure hilfreichen Rückmeldungen. Ich sehe, dass ich 
doch noch etwas mehr über mein Vorhaben erzählt haben sollte.

Wenn man den Datenspeicher "anschließt", fragt meine Einheit mehrere 
unterschiedlichen Messgeräte ab, ob sie Daten zum Abspeichern haben. Das 
ist nach einer Woche immer der Fall. Darauf hin werden die Daten, die 
bisher in den einzelnen Messgeräten gespeichert waren, auf das 
angeschlossene Speichermedium abgelegt.

Das ganze ist für die LEO Umlaufbahn von ca. 400 km über der 
Erdoberfläche gedacht. Da muss man schon etwas darauf achten, dass die 
schweren Ionen/Protonen nicht all zu viele bits flippen. Für ATMEGA habe 
ich in der Hinsicht gute Prognosen. MSP430 dagegen stürzt uns bei 
Testbestrahlungen öfters und brutal ab :-( Hat jemand von euch den 
Raspberry PI mit Protonen bestrahlt? Wie stabil lief er?

Es ist tatsächlich möglich, z.B. eine SD Karte die ganze Woche lang im 
System eingesteckt zu lassen. Ein USB-Stick wäre gefährlich, da er ins 
Freie raus ragt und man ihn weg kicken könnte.

Ich freue mich auf weitere Vorschläge!
Karel

Holger,

danke für den Hinweis. Jetzt sehe ich, dass die 10 MB/s übertrieben 
sind. Die angeschlossenen Messgeräte werden über RS485 mit dem ATMEGA 
sprechen, über eine Distanz von max. 1 meter. Daher viel mehr als 
1MByte/s sind wohl mit dem ATMega nicht rauszuholen, oder?
Karel

@ Karel Marsalek (marsalek)

>Wenn man den Datenspeicher "anschließt", fragt meine Einheit mehrere
>unterschiedlichen Messgeräte ab, ob sie Daten zum Abspeichern haben. Das
>ist nach einer Woche immer der Fall. Darauf hin werden die Daten, die
>bisher in den einzelnen Messgeräten gespeichert waren, auf das
>angeschlossene Speichermedium abgelegt.

Allso müssen 100 MB mit 10MB/s durch deinen Master. Mit einem AVR? No 
way! Nichtmal 1 MB/s DatenDURCHSATZ ist da realistisch.

>Das ganze ist für die LEO Umlaufbahn von ca. 400 km über der
>Erdoberfläche gedacht.

Und wer fliegt da jede Woche hoch und steckt den Datenspeicher an? ;-)

>Es ist tatsächlich möglich, z.B. eine SD Karte die ganze Woche lang im
>System eingesteckt zu lassen. Ein USB-Stick wäre gefährlich, da er ins
>Freie raus ragt und man ihn weg kicken könnte.

Soll das ein Experiment auf der ISS werden?

Erst dachte ich der TO hätte sich nur etwas übernommen, aber diese 
Weltall-Geschichte outet ihn als Troll.

Hallo Rene,
es kommt in der Tat auf die ISS. Es tut mir Leid, wenn es Dir rätselhaft 
vorkommt. Das USB-Medium möchte ein Kosmonaut/Astronaut wechseln. Der 
selbe könnte ungewollt auch das Medium weg kicken.
Karel

Karel Marsalek schrieb:

> Das ganze ist für die LEO Umlaufbahn von ca. 400 km über der
> Erdoberfläche gedacht. Da muss man schon etwas darauf achten, dass die
> schweren Ionen/Protonen nicht all zu viele bits flippen. Für ATMEGA habe
> ich in der Hinsicht gute Prognosen. MSP430 dagegen stürzt uns bei
> Testbestrahlungen öfters und brutal ab :-( Hat jemand von euch den
> Raspberry PI mit Protonen bestrahlt? Wie stabil lief er?

Du solltest ernsthaft das hier in Erwägung ziehen. Den LEON2 verbaut die 
ESA in ihren Systemen. Das ist ein RAD-harter SparcV8 Prozessor.

http://www.atmel.com/Images/doc7833.pdf
http://www.gaisler.com/

Und von NAND-Flashes wie zB SD-Karten würde ich komplett die Finger 
lassen. FRAMs sind in dieser Hinsicht sehr unempfindlich, weil hier im 
Gegensatz zu Flashes keine Ladungen gespeichert werden, die dann durch 
einen Einschlag abfließen, sondern die Polarisationsrichtung in einem 
ferroelektrischen Material.

Ich gehe auch davon aus, dass SD-Sockel den auftretenden Vibrationen 
nicht gewachsen sind und befürchte, dass SD-Karten im Vakuum bedingt 
durch Gaseinschlüsse aufplatzen könnten. Viele SD-Karten enthalten auch 
minderwertige Flash-Chips - man verlässt sich dort auf die 
Fehlerkorrektur des SD-Controllers in der Karte.

Wenn Flash, dann nur NOR-Flash mit nicht allzu geringen Strukturbreiten. 
Das ist noch am unempfindlichsten.

fchk

Frank,
danke für Deinen fachkundigen Kommentar! Der LEON2 wäre dennoch ein 
Overkill. Sowohl von der Rechenleistung als auch wegen der Rad-Hardness. 
Bis wir auf der ISS auf 300 krad (= 3000 Gy) total ionising dose kommen, 
vergehen einige Tausend Jahre :-) Der Leon ist eher für die 
Geostationary Orbit oder noch weiter weg von der Erde.

Der Trend für die ISS geht eher Richtung COTS, ausser für 
Lebenserhaltungssysteme.

Hast Du eigene Erfahrung mit SD-Karten auf der ISS oder auf einer 
ähnlichen Umlaufbahn? Ich habe bisher nur eine Panne mit einer SD Karte 
oben erlebt, die höchstwahrscheinlich auf die Strahlung zurückzuführen 
ist. USB Sticks verwendet man "da oben" auch tagtäglich. So schlimm ist 
die Strahlung da auch nicht.

Von Problemen mit SD-Sockeln und Vibrationen habe ich noch nichts 
mitbekommen. Die meisten Vibrationen treten beim Launch auf, wenn die 
experiment-Hardware noch aus ist. Vakuum wäre in unserem Fall kein 
Problem, da es unter Druck nach oben transportiert wird und im Inneren 
der Station betrieben wird.

Karel

Karel Marsalek schrieb:
> Ich habe bisher nur eine Panne mit einer SD Karte
> oben erlebt, die höchstwahrscheinlich auf die Strahlung zurückzuführen
> ist.

Lieber Karel, geht bitte zum Arzt.

Irgendwie wundert es mich, dass die Zuständigen überhaupt Technik an 
Bord lassen die sie nicht selbst verpfuscht haben. Wenn man mal bedenkt 
was passieren kann wenn das Konstrukt vom TO plötzlich EMV-technisch 
Amok läuft. Da ist ja wirklich ALLES davon abhängig, dass die Technik 
läuft. In einem Flugzeug muss man ja auch das Handy ausschalten und das 
ist ja noch in der Atmosphäre.

Oder bist Du das?

http://www.dlr.de/me/desktopdefault.aspx/tabid-1761/2381_read-7091/sortby-lastname/

Dann frage ich mich, warum Du keine Ahnung von Elektronik hast.

Frank K. schrieb:
> Du solltest ernsthaft das hier in Erwägung ziehen. Den LEON2 verbaut die
> ESA in ihren Systemen. Das ist ein RAD-harter SparcV8 Prozessor.

Kommt darauf an, ob er innerhalb oder außerhalb der ISS eingesetzt 
werden soll. Innerhalb der ISS kann normale Hardware eingesetzt werden - 
Kosmonauten vertragen auch nicht soo viel Strahlung...

Frank K. schrieb:
> Ich gehe auch davon aus, dass SD-Sockel den auftretenden Vibrationen
> nicht gewachsen

Kann gut sein. Abhilfe ist aber simpel: Fest einlöten.

Frank K. schrieb:
> Viele SD-Karten enthalten auch
> minderwertige Flash-Chips - man verlässt sich dort auf die
> Fehlerkorrektur des SD-Controllers in der Karte.

Der würde aber auch helfen wenn einige (wenige) Bits auf Grund der 
Strahlung kippen.

Mich würde durchaus interessieren, wie sich moderne Karten bei 
Bestrahlung verhalten.

Karel Marsalek schrieb:

> Der Trend für die ISS geht eher Richtung COTS, ausser für
> Lebenserhaltungssysteme.

ok, ich bin eher von einem Mikrosatelitenprojekt ausgegangen. Die ISS 
Info kam erst, als ich noch am Schreiben war.

> Hast Du eigene Erfahrung mit SD-Karten auf der ISS oder auf einer
> ähnlichen Umlaufbahn? Ich habe bisher nur eine Panne mit einer SD Karte
> oben erlebt, die höchstwahrscheinlich auf die Strahlung zurückzuführen
> ist. USB Sticks verwendet man "da oben" auch tagtäglich. So schlimm ist
> die Strahlung da auch nicht.

Nein, so hoch bin ich nie gestiegen. Ich weiß aber, dass bei SD-Karten 
mitunter der letzte Mist verbaut wird. Da werden schon mal Dies mit nur 
30% funktionierenden Pages "recycled". Ich hätte zu CF-Karten (die sind 
insgesamt robuster) aus einer seriösen Quelle ("Industrial Grade 
CompactFlash" mit SLC NAND Flash!) mehr Vertrauen. Kostet zwar etwas 
mehr, wird aber im Vergleich zu den gesamten Projektkosten 
vernachlässigbar sein. MLC Flash würde ich in dieser Umgebung überhaupt 
gar nicht wollen, und bei Consumer-Zeugs weißt Du halt nicht, woran Du 
bist.


fchk

Hallo Frank,
danke für den Tipp auf CF Karten!

Grüße
K.

Jim Meba schrieb:
> Innerhalb der ISS kann normale Hardware eingesetzt werden -
> Kosmonauten vertragen auch nicht soo viel Strahlung...

Jim,
man könnte COTS Hardware verwenden, darf aber nicht ohne weiteres :( Die 
ESA und NASA Anforderungen sind relativ streng.
K.

> Marel Marsalek schrieb:
> Wie schwierig wäre es den ATMEGA zu einem USB-Device umzuwandeln?
Hallo,
das mußt du nicht zwingend.

SD-Card haben ein SPI-Interface und wenn man kein Dateisystem drauf 
haben will, kann man die Daten auch einfach seriell drauf schreiben.

Und für harte Anwendungen gibt es spezielle SD-Cards für 
Industrieanwendungen mit weitem Temp.Bereich und redundanten 
Speicherbereichen. Da kostet 1GB aber auch mal über 100€.
Allerdings kann man den Typen Sandisk "Extreme" auch schon einiges 
zumuten.
Gruß Öletronika

Ich kann mir beim besten willen nicht vorstellen, dass jemand der die 
möglichkeit hat etwas für die ISS zu entwickeln, vor solchen Problemen 
steht.

Denke an der technischen Entwicklung, bau usw. von der ISS waren 
bestimmt mehrere Duzend hochqualifizierte Leute beteiligt.
Sie haben es geschafft, auf 400KM über der Erde eine Bemannte 
Raumstation fliegen zu lassen, sprich, eine der grössten technischen 
Leistungen der letzten 100 Jahre. (Klar gibts viele andere grosse 
Leistungen, aber find das schon ziemlich beeindruckend).

Da kann man fast nicht glauben, dass Leute die sowas geschafft haben 
jemanden an ihrem Projekt arbeiten lassen, der vor einem solchen Problem 
stecken bleibt. Das müsste für die Leute doch ein "Kinderspiel" sein. 
Klar sind da viele dinge zu beachten, aber ich meine, wer eine 
Raumstation auf 400KM hochbringt und hochmoderne Forschungsgeräte an 
Bord hat, wird wohl auch eine Datenspeicherung von 100MByte hinkriegen.

Nichts gegen unseren Herrn. Doktor Karel, aber sollte dies wirklich dein 
voller ernst sein dass du etwas für die ISS entwickelst, dann würde ich 
an deiner Stelle keine Fragen in einem Hobbyforum stellen. Nichts gegen 
das Forum hier, aber ich denke, da gitbs geeignetere Orte für solche 
Fragen.

PittyJ schrieb:
> Was ich nicht verstehe
> ISS ist High-Tech. Da nimmt man gute (teure) Komponenten, weil man sich
> ein Fehlschlag nicht leisten kann. Ausserdem setzt man Experten dran,
> die ihr Fachgebiet beherrschen.
>
> Und nun kommt eine Person, will Messgeraäte dafür bauen.
> Diese Personen nimmt die einfachsten Prozessoren, vielleicht weil es die
> nur kennt), und will bizarre Dinge damit treiben.
> Dazu stellt er Anfängerfragen, die sich aus jedem Datenblatt lösen
> können. z.B. hat Atmel eine Übersicht, welcher Prozessor was genau kann.

Schöner hätte man es nicht ausdrücken können.

PittyJ schrieb:
> Was ich nicht verstehe
> ISS ist High-Tech. Da nimmt man gute (teure) Komponenten, weil man sich
> ein Fehlschlag nicht leisten kann. Ausserdem setzt man Experten dran,
> die ihr Fachgebiet beherrschen.
>
> Und nun kommt eine Person, will Messgeraäte dafür bauen.
> Diese Personen nimmt die einfachsten Prozessoren, vielleicht weil es die
> nur kennt), und will bizarre Dinge damit treiben.
> Dazu stellt er Anfängerfragen, die sich aus jedem Datenblatt lösen
> können. z.B. hat Atmel eine Übersicht, welcher Prozessor was genau kann.
>
> Irgendwie scheint mir da kein Fachmann am Werk zu sein. Und er fragt in
> diesem Forum (wo auch mehr Hobbyisten unterwegs sind) nach Lösungen.
>
> Das kommt mir alles etwas suspekt vor.
> Früher waren da doch mehr Experten in der Raumfahrt.

Ich kann es nachvollziehen.
Ich hatte mich mal beim DLR in Braunschweig beworben. Die wollten dort 
einen Powerpoint-Ingenieur haben und keinen Hardcore-Entwickler, und das 
war absolut nicht das, was ich suchte. Außerdem sagte man mir, dass die 
Verträge dort grundsätzlich auf 3 Jahre befristet sind, vielleicht mit 
einer Verlängerung. Die können dort also gar keine Leute mit 
langjähriger Erfahrung aufbauen. Die sitzen dann eher bei OHB, EADS und 
Konsorten.

fchk