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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik reicht Microcontroller (32 bit UC3) für meine anwendung?


Autor: S. F. (deffman)
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Hallo zusammen,

ich habe eine kleine Frage. Ich bin noch ein wenig unerfahren in der 
Programmierung von MCUs. Nun habe ich ein Projekt bei dem ich Daten die 
von einem ADS-B Empfänger kommen, per UDP an den PC weiterleiten muss. 
Sprich ich muss das Signal mit einer Bitrate von 2Mbit/s erst mal AD 
wandeln, danach den Bitstrom analysieren (verschiedene Infos auswerten 
wie Längen- und Breitengrad des Flugzeugs, Höhe usw)und abschließend die 
ausgewerteten Daten per UDP an den PC schicken.

Nun stellt sich die Frage welchen MCU ich dafür am besten verwende. Da 
ich mit dem AVR Studio schon programmiert habe, würde ich gerne wieder 
einen Controller von Atmel benutzen. Denkt ihr mit einem Controller der 
UC3 Flash Serie ist das machbar? Laut Homepage kann er 80 MIPS. Das 
Problem ist, dass ich nicht wirklich einschätzen kann, ob der UC3 
Controller für die Anwendung ausreicht.

Wäre euch echt sehr dankbar, wenn ihr mir eure Einschätzung sagen 
könntet.

Vielen Dank im Voraus!

Stefan

Autor: Gast (Gast)
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Was soll denn UC3 sein?

Autor: S. F. (deffman)
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Autor: Peter Dannegger (peda)
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Das ADS-B Signal wird nur einmal pro Sekunde gesendet, da kommen also 
keine hohen Datenraten raus, das schafft spielend ein 8-Bitter.

Um mehr zu sagen, müßte man wissen, in welchem Format Dein ADS-B 
Empfänger die Daten ausgibt.
Das die Daten analog übertragen werden, erscheint mir äußerst 
unwarscheinlich.


Peter

Autor: S. F. (deffman)
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Hm, also ich glaube zum einen dass es 2 mal pro sekunde gesendet wird. 
Aber das ist ja auch nicht das kritische. Wo ich probleme sehe ist, ist 
das Signal an sich zu erfasssen. Eigentlich hat es eine Bitrate von 
1Mbit/s, aber dadurch dass es mit PPM moduliert ist, ergibt sich 
eigentlich eine Bitrate von 2Mbit/s. Die Idee von meinem Prof und mir 
war, dass wir keine PLL benötigen einfach jedes Bit 5 mal abzutasten, 
und dann anhand der Werte zu erkennen, falls mir der Clock davonlaufen 
würde und je nachdem Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Das alles macht der 
MCU und der interne AD wandler auch noch mühelos mit. Nur stelle ich mir 
die Frage, ob ich noch genügend Reserven für meine ganzen Berechnungen 
habe.

Die Daten wollte ich dann per SPI an den ENC28J60 weitergeben, der die 
daten dann an den rechner weiterleitet.

Ich hoffe ihr versteht mein Problem. Ist irgendwie schwer zu 
beschreiben.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Die Frage ist, willst Du Dir den Empfänger komplett selber basteln oder 
was fertiges nehmen?

Ein fertiger Empfänger für ein bestimmtes Protokoll hat üblicher Weise 
einen digitalen Ausgang.

Sich was selber zu basteln, benötigt schon fundierte Kenntnisse in der 
HF-Technik.
Falls die Bandbreite wirklich 1MHz betragen sollte, ist das auch nicht 
einfach 0815.

Um zum Selbstbau mehr sagen zu können, müßtest Du schon einen Link 
posten, wo das ADS-B Signal und das darauf liegende Protokoll 
beschrieben ist.


Peter

Autor: Martin L. (melvin_the_moose)
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> Sprich ich muss das Signal mit einer Bitrate von 2Mbit/s erst mal AD
> wandeln
> Denkt ihr mit einem Controller der UC3 Flash Serie ist das machbar?
Dem DAtenblatt "AT32UC3A" entnehme ich eine maximale Samplingrate des 
AD-Wandlers von 533 kSPS. Damit hätte es sich erübrigt, ein Signal mit 
einer Bitrate von 2Mbit/s per ADC zu erfassen.

> einfach jedes Bit 5 mal abzutasten
Das macht es noch "schlimmer".

Muß man das Signal unbedingt analog verarbeiten? Wäre dafür nicht ein 
ein Input Capture prädestiniert? D.h. statt abzutasten mißt man die Zeit 
zwischen den Flanken.


Gruß

Martin

Autor: S. F. (deffman)
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Danke für eure schnellen Antworten!

@Peter: hm einen fertigen Empfänger scheidet leider aus, da ich aus den 
verschiedenen Telegrammen immer nur Teile benutzten muss. Ja das Problem 
mit HF ist mir auch bekannt. Aber da ich schon ne Vorlesung in HF 
Technik gehört habe, hoffe ich dass ich damit klar komme beim Aufbau der 
Platine.

@Martin: Ja das wäre dann die zweite Möglichkeit gewesen. Aber da ich 
über den Pegel auch noch kontrollieren will, ob sich meinem eigentlich 
Nutzsignal nicht irgendwelche Störungen überlagern, sollte das 
mehrmalige Messen eigetnlich schon sein. Aber zurück zum Thema AD 
wandlung. Im Datenblatt des AT32UC3B steht:

28.6.1 Analog-to-digital Conversion

The ADC uses the ADC Clock to perform conversions. Converting a single 
analog value to a 10-bit digital data requires Sample and Hold Clock 
cycles as defined in the field SHTIM of the ”ADC Mode Register” on page 
558 and 10 ADC Clock cycles. The ADC Clock frequency is selected in
the PRESCAL field of the Mode Register (ADC_MR).
The ADC clock range is between MCK/2, if PRESCAL is 0, and MCK/128, if 
PRESCAL is set to 63 (0x3F). PRESCAL must be programmed in order to 
provide an ADC clock frequency according to the parameters given in the 
Product definition section.

Sprich wenn ich mit maximaler Clock von 80MHZ fahre und PRESCAL auf 0 
setzte komme ich auf eine Sampling Rate von 4MHZ (80MHz/(2*10 clock 
cylces)) was ja gerade noch so okay wäre.

Oder habe ich da was falsch verstanden?

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Nur weil sich der Wandler so schnell konfigurieren lässt heißt das nicht 
unbedingt dass er dann noch etwas sinnvolles tut. Spezifiziert ist eine 
so hohe Abtastrate nicht mehr, vielleicht funktioniert es trotzdem.

Autor: S. F. (deffman)
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Hm okay danke. In dem Fall wohl lieber einen externen AD Wandler 
benutzen oder?

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Stefan Frick wrote:
> Danke für eure schnellen Antworten!
>
> @Peter: hm einen fertigen Empfänger scheidet leider aus, da ich aus den
> verschiedenen Telegrammen immer nur Teile benutzten muss.

???

Das mußt Du mal näher erklären.
Wo soll darin ein Problem bestehen, nicht benötigte Daten zu ignorieren 
und nur die benötigten weiter zu leiten?
Wenn Du das Protokoll kennst, weißt Du genau, was Deine interessanten 
Daten sind. Und das Protokoll mußt Du ja kennen, sonst sind die Daten 
nutzlos.


> Ja das Problem
> mit HF ist mir auch bekannt. Aber da ich schon ne Vorlesung in HF
> Technik gehört habe, hoffe ich dass ich damit klar komme beim Aufbau der
> Platine.

Ich will Dir ja nicht die Hoffnung nehmen, aber ich bezweifle mal, daß 
man HF-tüchtiges Layouten in Vorlesungen lernen kann.


Peter

Autor: S. F. (deffman)
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Hallo Peter,

ich glaube ich verstehe schon was du meinst. Du meinst ich solle einen 
Chip benutzen, der die ADS-B Daten aufbereitet, und mir diese an einem 
digitalen Ausgang bereitstellt oder? Ja wenn es so etwas gäbe, wäre 
natürlich nicht schlecht. Habe gerade auch mal gegoogelt, aber leider 
nichts passendes gefunden.
Und klar, das Telegramm kenn ich schon. Wenn ich es selber aufbereite, 
muss ich ja auch wissen wo was im Telegramm steht um es dann 
entsprechend weiterzuleiten. Falls es dich interessiert, das Protokoll 
ist in dem folgenden Dokument beschrieben:

adsb.tc.faa.gov/WG3_Meetings/Meeting13/1090-WP-13-06.pdf

Genauer gesagt auf Seite 37.

Gruß Stefan

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