如何10ms内实现主单片机对33个从单片机完成通信

发表于 2022-10-19 08:57

如何10ms内实现主单片机对33个从单片机完成通信，每个从单片机的数据量20字节。

发表于 2022-10-19 11:23

这没法回答，没有条件描述，距离，是否需要应答

发表于 2022-10-19 13:23

10ms
33个
每个设备10/33ms，303us一个周期，假如数据量一样多再除以2，来回应答；

也就是150us 需要传输20字节，波特率需要至少150us/（20 * 10bit） = 0.75us/bit = 1.3Mbps；
CANFD，RS485，可以看看
推荐max13488（16Mbps自带换向功能），max14840E(3.3v 40Mbps)
当然，STM32可以支持好几M的串口波特率，看你用啥单片机，和楼上说的一样，距离是关键；这么高波特率，距离就难以保证了；

如果速度还不够，建议直接用以太网，100M还是很容易实现的；加个36**换机一下子解决；成本也就上去了；

登录 · 发表于 2022-10-19 13:58

这是1Mbps 的485 通讯，16个字节数据量。
每个子站轮询时间基本上在300-400uS。和楼上估计差不多。
7个子站，循环周期3mS. 如果33个子站，那么循环时间要15mS。
这样的话，想要10mS之内的循环时间，需要至少1.5Mbps 的波特率才行。
这个1.5Mbps的485，通讯距离在几十米是没问题的。
另外，单片机用的STM32系列，因为数据速率很高，对单片机的处理能力要求也很高，51系列根本处理不过来。

发表于 2022-10-19 15:29

20字节，33从机=660字节，加上起始位，停止位，每字节10位，总共6600位，10ms一次，每秒660000bps，压得紧点，800kbps应该也够。
注意发送一个回传开始请求帧，从机排队回复就好了，不用一问一答。

发表于 2022-10-19 16:08

通信距离多远？

发表于 2022-10-19 16:36

没必要挑战难度，可以考虑带多串口的MCU，可以考虑MCU树性通信，变串行为并行；

发表于 2022-10-19 17:19

xch 发表于 2022-10-19 16:08
通信距离多远？

在一个PCB内，距离20厘米左右吧

发表于 2022-10-19 17:27

阿man 发表于 2022-10-19 17:19
在一个PCB内，距离20厘米左右吧

那应该用SPI。

发表于 2022-10-19 17:31

SPI +1

发表于 2022-10-19 20:15

阿man 发表于 2022-10-19 17:19
在一个PCB内，距离20厘米左右吧

如果每个单片机串口都支持跑 33x20X10 bps 不丢数据，使用Token-Ring即可.

发表于 2022-10-20 06:47

估计是假想题目

发表于 2022-10-20 08:31

QuakeGod 发表于 2022-10-19 13:58
这是1Mbps 的485 通讯，16个字节数据量。
每个子站轮询时间基本上在300-400uS。和楼上估计差不多。
7个子 ...

8051用汇编中断实现的ring_buffer DMA（xdata 256字节接收缓冲区，位置整256对齐才能用单周期的movx @r0指令），跑3Mbps一点问题没有。
CH341系列的最高就是3Mbps。
测试极限，MCU主频降低到16MHz，串口3Mbps接收没有问题，发送帧长了之后CH341的发送缓冲区满了，会丢。问FAE，说发送的流控内部是空的，他们假设MCU不会发这么快而且发这么多，USB的极限12Mbps和电脑主控芯片及其HUB拓扑结构都有关。接收的流控是完全没有问题的。

串口3Mbps，加上stop位占1bit，对应的中断频率大概是300kHz，也就是3.3us。在16MHz的低端8051里面大概是50条汇编指令的时间。10条汇编完成DMA的功能，大概还有80%的CPU时间留给应用程序。

发表于 2022-10-20 08:36

楼主的这个方案，建议换个IO多的MCU，一个搞定。
如果是分离模块，一定要主从结构如果是IO不够的话，建议加个CPLD或者74LS系列的IO扩展芯片扩展。

By the way，在我们美国，现在主从这个词已经禁用了。因为涉及种族歧视。要用控制器和目标机。从去年开始ITU（固定串口的协会），以太网，I2C等等标准都已经慢慢的修订过来了。，文明发言。谢谢。

发表于 2022-10-20 08:56

或者你可以并行发送数据，

发表于 2022-10-20 08:57

同一个PCB，不明白为什么要用串口，用SPI不香吗？

发表于 2022-10-20 11:00

这种情况，最好的办法是直接用IO口高低电平解析，主单片机通过高低电平长度来打包数据（设置一个定时器，频率为波特率的1/7 或 1/9）。在这个定时器中断里面，把33路IO口都读一遍，进而封装打包成一个字节，

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