Résumé: nRF24L01 + données au dispositif sans fil 32 B en tant que paquet pour transmission, mais souvent discontinu et de blocage des paquets de données après réception de l'ordinateur hôte, de sorte que la prochaine occurrence de données incomplètes après réception. Dans les systèmes d'acquisition et de transmission de signal sans fil de l'usine, par exemple, le système a besoin de données signalent les vibrations générées sont transmises en continu dans, et pour assurer un espacement uniforme des paquets. Afin de garantir l'intégrité et en temps réel, afin de fournir une spirale données reçues zone tampon du modèle, le modèle pour construire une file d'attente cyclique, peut stocker une certaine quantité de données de façon temporaire, lorsque les données dans la file d'attente circulaire, peut à tout moment la manipulation des données. l'acquisition et la transmission du signal à travers le corps du broyeur authentification du dispositif de vibration, les données ne sont pas seulement la synchronisation d'horloge est perdu, réduit considérablement le taux d'erreur des données de réception, fournir un mécanisme de stabilisation de recevoir une grande quantité de données.
TP274
A
10,16157 / j.issn.0258-7998.173250
format de citation chinois: Zhao Lijie, Weihao Chen, Tian Zhiying signal numérique sans fil à grande vitesse de vibration de réception algorithme de mise en mémoire tampon bobine Technologie électronique, 2018,44 (4): 65-68.
Anglais format de citation: Zhao Lijie, Wei Haochen, Tian Zhiying. Algorithme de mise en mémoire tampon pour la réception sans fil hélicoïdal de signal numérique à grande vitesse de vibration . Application de la technique électronique, 2018,44 (4): 65-68.
algorithme de mise en mémoire tampon pour la réception sans fil Helical du signal de vibration numérique à grande vitesse
Zhao Lijie1, Wei Haochen1,2, Tian Zhiying1,2
(1.Institute d'ingénierie de l'information, Shenyang Université de technologie chimique, Shenyang 110142, Chine;
2. Institut de la navigation, l'Université Northwestern Polytechnical, Xi'an 710072, Chine)
Résumé: La façon sur nRF24L01 + module sans fil pour transmettre les données prend 32 données B comme un ensemble de données, et chaque fois qu'il transmettra un paquet de données. Chevauchement et la discontinuité se produisent toujours après réception des données par l'ordinateur hôte, ce qui conduira les données suivantes en prenant le système d'acquisition de signal de broyeur à boulets et la transmission sans fil comme un exemple, le signal de vibration doit être reçu en permanence, et assurez-vous que les paquets sont espacés de façon identique. l'emballage est endommagé ou manqués. afin d'assurer l'intégrité et l'instantanéité des données, un modèle hélicoïdal de zone tampon est proposée. le modèle construit une file d'attente cyclique, qui peut stocker temporairement un certain nombre de données, de sorte que vous pouvez manipuler les données à un moment où ces données sont dans la file d'attente circulaire. Après vérification, les données ne sont manqué dans le temps asynchrone, qui est connu par la simulation de l'algorithme de mémoire tampon dans le modèle de conception de logiciels. Cet algorithme réduit considérablement le taux d'erreur de réception de données, et les offres comme Mécanisme de tabilisation pour une grande quantité de réception de données.
Mots clés: grand traitement de réception de données; conception tampon; modèle d'algorithme de conception; traitement d'informations
0 introduction
Entraîné par la rotation du milieu de broyage un broyeur à billes à l'intérieur du cylindre pulvérisé matériau. Le broyage et le matériau support pendant la rotation du cylindre continue à frapper la paroi interne du cylindre, la vibration en réponse à la surface du cylindre correspondant. Document de indique la présence d'un certain matériau simple surface de la bille de la relation mathématique, et le degré de dispersion de la vibration des signaux à l'intérieur du cylindre, la surface du cylindre ainsi l'analyse du signal de vibration d'un broyeur à boulets et déduit l'état de charge prédit indirectement à l'intérieur d'un broyeur à boulets, un broyeur à boulets de sorte que la conception les moyens d'acquisition de signal de vibration de la charge d'extrémité avant, afin d'assurer que la surface d'acquisition de données de signal de vibration du cylindre est précise, en temps réel et en continu.
Selon la littérature , l'extrémité avant d'un dispositif d'acquisition de signal de charge du broyeur à vibration sera en opération par le dispositif sans fil nRF24L01 + flux constant de données transmises à l'extrémité de réception, la vitesse de transfert de données jusqu'à la vitesse maximale nRF24L01 + 2 Mbit / s. Dans de telles vitesses élevées, il est nécessaire d'assurer une réception précise des données côté réception. nRF24L01 + maximale peut être fixée à une tâche de transmission pour transmettre un paquet de données 32 B comporte, à des besoins de transmission intermédiaires pour être de 10 ns temps de démarrage à froid d'un paquet de données, les données contenues dans ces paquets souvent après la conversion de protocole la perte de données et le blocage du dispositif. Après plusieurs secondes et plusieurs paquets avant de recevoir un programme dans le gestionnaire d'interruption détermine si 32 B est déterminée sur la base du contact direct sur un paquet, le premier paquet se produit dans une composition de 32 B cas des paquets de données, le syndrome des données se produit, entraînant une perte d'information.
Avoir des applications importantes et débit de données des données tampons d'égalisation dans de nombreux domaines, tels que le code du noyau Linux contenu dans le système de fichiers tampon inode, dentry tampon, mécanisme tampon de bloc, les données de performance IO pour qu'ils jouent un rôle important, équilibré en termes de vitesse, système socket nécessité de gérer de grandes quantités de données envoyées à partir d'un hôte distant, et chacun soutiendra socket un tampon qui est utilisé pour résoudre le phénomène de blocage lors de l'application écrit des données. Document de Document tampon méthode proposée pour établir une unique structure cyclique bloque sélectivement et non bloquante modèle de tampon, facile à équilibrage de charge, un rôle important dans l'équilibrage de la vitesse de la résolution d'un broyeur à boulets Une donnée à forte dose en continu, il peut éliminer l'intervalle de délai entre les paquets de données adjacents, mais les données ne peuvent pas être résolus dans les problèmes d'adhésion de paquets de données. Document ont la méthode générale proposée peut être appliquée à la lecture de la continuité des données, mais dans les conditions décrites aux présentes limitations matérielles, problèmes de désalignement exist format de transmission de données ne peut pas être appliqué le modèle.
En résumé, ces algorithmes logiciels requis dans les données du système de transfert de données globales en temps réel est en permanence l'offre soutenue, et ne peuvent pas apparaître les données peu confus. Par conséquent, cet article propose un modèle construit sur le logiciel pour résoudre nRF24L01 + règles et les exigences sans fil de conception matérielle de l'appareil de cette contradiction, et dispositif de conversion de protocole apparaissent des bits de discontinuités tronquées de données et de données.
Une structure de modèle
Afin d'exprimer les corps hélicoïdaux et le modèle de tampon de réglage des fonctions représentées dans le modèle de tampon de carte d'esprit hélicoïdal figure pour expliquer la structure et la fonction du modèle. Il existe deux modèles mécanisme de réglage, le mécanisme qui est des mécanismes de temps et d'espace.
Mécanisme de temps a deux fonctions, étant donné que l'octet correct dans la fonction intégrée de la mémoire tampon de paquets problèmes matériels causés désordre. Des problèmes apparaissent souvent dans un certain nombre de puces de conversion de protocole, tel qu'une puce produite par le protocole de transfert série USB constant Qin CH340, depuis la puce de mémoire tampon interne souvent la cause paquet de confusion. Malheureusement, le dispositif sans fil utilisé ici ont le même problème, ce phénomène démontrera en détail dans la section suivante. Un autre mécanisme est de donner le temps de travailler une transmission de données donnée de rythme fixe pour assurer l'intégrité du paquet, le paquet ne sera pas perturbé à nouveau.
Mécanisme spatial document à dans la fonction de tampon en anneau, un certain espace pour stocker des données, un effet d'équilibrage de charge. La figure 2 montre la différence entre l'intervalle d'équilibrage de charge diagramme fonctionnel schématique, D1, D2, D3, D4 sensiblement paquet, l'équilibreur de charge permettra d'éliminer cette différence, associé à un mécanisme de commande de débit de sortie uniforme de ces données est. En outre, il y a également un mécanisme de pipeline espace fonction implicite réglé sur « transparent », les données a un pointeur peut être extrait à tout moment dans le pipeline, ce qui permettra de faire un certain nombre de reconnaissance de commande de communication de données.
2 mécanisme de temps
2.1 Présentation fonctionnelle
les paquets de mécanisme d'heure reçues temps moyen de mesure, et le paquet reçu entre l'intervalle de paquets est de 10 us, est déterminée afin de permettre l'échange de la réception de données. Après avoir réglé le temps de la minuterie appropriée, de sorte que la minuterie dépasse le nombre de fonctions à recevoir, après la réception d'un temps de compensation sur le groupe de bits de drapeau de paquets de données est terminée, le pointeur de données est remise à 0, les données sont poussées dans le tampon après avoir été autorisé, la prochaine fois jusqu'à ce délai synchronisation qui permet de recommencer à recevoir le paquet de données suivant. Après un indicateur de délai d'attente est effacé à ce moment, vous ne pouvez pas recevoir de données. Ce mécanisme permet de résoudre efficacement le problème de confusion car le temps de bit de données d'intervalle entre les paquets et les problèmes causés par le paquet. Pour obtenir mécanisme de délai d'attente, assurez-vous d'exiger que le processeur les fonctions suivantes:
(1) comporte une minuterie et la minuterie d'interruption fonction;
(2) comprend un niveau de l'état lisible par un orifice IO ou interruption externe.
2.2 Principe Présentation
Essentiellement, le mécanisme est un intervalle de temps de paquets de données pour synchroniser la lecture de veiller à ce qu'un paquet est un paquet de données reçu, la première moitié et la seconde moitié du paquet suivant ne soit pas un paquet d'un paquet composé de 32 B, et la Fig. la figure 3 illustre une possibilité de paquets de données à être démontée, la composition du paquet de données contient 1 us défaut d'alignement des composants de retard de temps, affecter non seulement la vitesse, mais aussi parce que les résultats de support de données dans la perte de paquets hors tension.
Un mécanisme permettant de définir plus de temps libre à lire dans le temps, avec la fonction de transmission de paquets sans fil, la fixation d'un indicateur booléen, à deux états lisibles et illisibles est déterminée. Figure principes et fonctions du mécanisme de délai d'attente de synchronisation avec la transmission, le mécanisme de synchronisation de temporisation 4, si le délai d'attente alors la variable booléenne est réglé à « vrai », et d'arrêter l'horloge à l'heure actuelle, l'ensemble du système est transmis dans un état lisible, 32 après que les données B transmis, l'émetteur fonctionne comme un indicateur booléen « false », cette fois-ci, tout l'état illisible dans le système de transmission, le système commence à temporiser une période de temps à attendre le prochain paquet de données, l'on répète l'opération décrite ci-dessus.
Présentation de mécanisme de temps, le déplacement se produit si les données représentées sur la figure 5, après que le deuxième paquet a été envoyé par la fonction de transmission commence à compter vers le bas drapeau, le calendrier de récupération de synchronisation.
3 mécanisme d'espace
3.1 Présentation fonctionnelle
Tout système a son propre ensemble de la gestion des données, la gestion des données, influent sur les performances du système. Décrit dans la section 1, un mécanisme de temps pour résoudre le problème de l'adhérence et la dislocation de paquets, mais il y a un délai entre 1 [mu] S paquets de données et les paquets de données pendant la réception, lors de l'acquisition de la charge du broyeur signaux de vibration, 32 B ne permet pas la division, nécessite des données en continu sans interruption. un tampon de données dans la spirale peut également continuer la zone de tampon de données est déterminée, elle peut être appliquée à un mode de communication général en réponse au modèle de commande.
3,2 tampon de modèle en spirale
Conception des données de structure hélicoïdale à partir de la file d'attente tampon FIFO linéaire. Typiquement définir comment un des réseaux linéaires à une dimension en file d'attente dans le langage C, qui est le numéro d'index de tableau dans la file d'attente. tampon FIFO est également une file d'attente en spirale, mais par définition prennent la forme de réalisation de la matrice à deux dimensions, par exemple des données , L'indice y représente le x-ième éléments de la couche de bobine, comme représenté sur la Fig. Spiral tampon présente les caractéristiques suivantes:
(1) il peut y avoir des couches N;
(2) Après chaque couche de la bague peut acheminer des données à la prochaine couche peut être formée en contact avec la première boucle de couche dans leur propre;
(3) définir quatre pointeurs pointeur d'écriture, pointeur de lecture, le pointeur de position et la couche de pointeur de lecture de données peut être réalisée dans toutes les positions;
(4) définissent la vitesse de libération de l'orifice de sortie, pour obtenir une entrée de données non uniforme, uniforme de sortie de données.
3.3 vitesse discuter
Dans le broyeur à vibrations lors de l'acquisition de signal, nRF24L01 + 32 B sera dans une mémoire tampon de paquets dans la spirale est poussé, la synchronisation de chaque octet de données est représenté sur la figure 7.
Dans ce dispositif, chaque fois que l'arrivée du front montant du signal CLK, l'écriture 1 dispositif sans fil de données de bits, rempli d'un octet de données de 8 bits est générée. Requis 40 ns temps de montée de bord à venir, un temps de transfert d'octets 640 ns est nécessaire, mais aussi 10 ms retard entre octets et octets. Afin de rendre la vitesse de sortie moyenne, la nécessité d'un mécanisme de commande de vitesse à la sortie de la mémoire tampon en spirale, pour obtenir une sortie uniforme.
Comme le tampon en anneau 3,4
La figure 8 est un schéma de modèle d'un tampon en anneau, la zone tampon en anneau en spirale, dans lequel le niveau de tampon d'une vue de dessus de la figure.
« N » est le dernier élément de la mémoire tampon en anneau, et cet élément peut être « 1 » fermé comme un tampon en anneau, il peut également être déconnecté après une bague et la bague sur la couche suivante. Dans une acquisition de signal de vibration du broyeur à boulets, il exige un grand espace de tampon, il est nécessaire pour chaque couche de l'extrémité annulaire à extrémité. Un moyen de signal de vibration lorsque le broyeur est en mode de commande, la nécessité d'une convergence de l'anneau, en formant un anneau fermé, pour permettre la lecture et l'écriture du pointeur sur la réponse en temps réel à la commande.
Document donné dans un seul modèle de tampon en anneau à haute performance, un des inconvénients non négligeables dans le modèle, à savoir, il n'y a pas de zone de commande d'urgence. Tout au long du processus de conception du système, le fonctionnement d'urgence est particulièrement important, et la nécessité d'une seule donnée anneau interne post-traitement est terminé, afin de répondre aux commandes d'urgence. Elle est donnée ici hélicoïdal tampon, pour permettre à deux anneaux, dans lequel une commande est traitée comme une situation d'urgence, une fois que les données avant de les traiter.
4 algorithme
Sur la base de la littérature , en utilisant le broyeur vibrant avait acquis un bon signal sous forme d'échantillons de données discrètes, données de vitesse contrôlables pour mettre en uvre le système de modèle de données push traitement IO. TMS320VC5509A modèle en utilisant le DSP-conducteur nRF24L01 + dispositif sans fil comme un émetteur, en utilisant un lecteur de modèle TMS320C6748 DSP nRF24L01 + de dispositif sans fil en tant que récepteur, les données reçues sont stockées sur l'ordinateur, la réception unique.
Étant donné que les données sont très grandes, de sorte que cet article interceptée 8000 points de données discrètes, afin de rendre plus claire la dispersion des données, le traitement destiné à multiplier les données d'image lorsque tracée en échantillons du domaine temporel discret comme représenté sur la. Figure 9, à partir de la Fig. comme on peut le voir, chaque point de données à « * » et la périphérie « » indique, « * » indique une réception de données, « » représente des données à transmettre. Cet article présente les données sur un graphique, vous pouvez voir une différence significative.
Afin de montrer plus clairement des données d'échantillon, la plage de coordonnées vers le bas dans le présent document 0-200, comme le montre la figure. 10, l'état d'erreur de l'étude a commencé. On peut observer au départ séparé « » et « * » séparé.
Comme on peut le voir sur la figure 10, il n'y a pas en état dès le début que ce soit le début du problème mentionné dans cet article, lorsque le mécanisme de synchronisation pour prendre effet, pour commencer un match d'affilée. La position d'environ 126 points et 195 points, a également subi un phénomène d'erreur de données, la cause étant inconnue, l'étude de suivi.
5. Conclusion
Un broyeur à boulets pour les mécanismes de temps de flux d'octets du signal de vibration numérique et des structures hélicoïdales mécanisme de zone tampon pour assurer la continuité entre l'exactitude de paquets de données et le paquet de données combiné, et a ouvert la voie pour une analyse ultérieure à temps réel du signal de vibration.
Spiral tampon algorithme proposé peut également être transféré à d'autres protocoles de transmission, tels que TCP, USB, SCI, I2C, etc., il suffit de remplacer les codes de communication sous-jacents, traitement des données pour la couche supérieure ne font que des modifications mineures.
références
Tan Renpeng. Conception et développement d'une acquisition de signal de vibration de broyeur à boulets et le dispositif de transmission sans fil Shenyang: Université du Nord-Est, 2009.
Zhao Lijie, Bin, Weihao Chen, comme un système d'acquisition de signal de vibration de cylindre broyeur à boulets sans contact rotatif: Chine, CN 105136276 A
.2017-11-10.
Yao Zhang Jun, Chen Shu Yu, Lu Yao. La recherche et la mise en uvre d'un tampon circulaire haute performance . Génie informatique, 2012,38 (8): 228-231.
Yangze Lin, Li a fait à double pointeur tampon circulaire d'acquisition de données de conception du système . Capteurs et Instrumentation Technology, 2016 (11): 67-69.
tampon porte-clés, la capture de la technologie de pointe tampon - Conception et mise en uvre de Huang Yifeng supports de blocage et modèle non-bloquant et un tampon circulaire thread-safe. Compétences de programmation informatique et maintenance, 2003 (11): 51-54
Informations sur l'auteur:
Zhao Lijie 1, 1,2 Weihao Chen, Tian Zhiying 1,2
(École d'ingénierie de l'information, Shenyang Université de technologie chimique, Shenyang 1101422. Université Northwestern Polytechnical, voile, Xi'an 710072, Chine)
