J'ai récemment lu ce rapport sur le projet de développement avionique JPL x2000, qui a développé une plate-forme avionique plus modulaire utilisant du silicium commercial, pour réduire les coûts et l'énergie. Ils ont opté pour une architecture de deux protocoles redondants reliant toute l'électronique du vaisseau spatial. Un bus 1394 à grande vitesse est utilisé pour les données volumineuses, tandis qu'un bus I2C (à 100 kHz) est utilisé pour les contrôles à faible bande passante. Ceci est configuré comme un bus multi-maître, où chaque nœud peut communiquer entre eux.
Je n'ai pas utilisé I2C pour plus de capteurs simples, mais d'après ce que je comprends, il y a de sérieuses limitations de distance. Dans un vaisseau spatial, il pourrait y avoir des faisceaux de câbles de longueur importante.
En plus d'avoir deux bus I2C redondants, chaque périphérique possède un ASIC personnalisé qui assure l'isolation entre le bus et la puce principale illustrée ici 
et ici 
. Cette puce fournit-elle également une sorte de conditionnement?
Quelqu'un peut-il expliquer pourquoi il aurait choisi d'utiliser un protocole conçu pour la communication au sein d'un PCB pour la communication au sein d'un grand véhicule?
Je sais qu'il n'y a probablement pas une seule réponse définitive, mais je serais intéressé à entendre quels facteurs dans ce genre de choix.
Réponses:
Oui, il y a une limitation de longueur avec I2C mais je pense que ce à quoi ils peuvent avoir l'intention est de communiquer avec d'autres circuits intégrés sur la même carte ou des cartes situées dans le même sous-système plutôt que de penser à communiquer avec des capteurs déployés autour du vaisseau spatial et d'autres vaisseaux spatiaux systèmes connexes. La plupart des circuits intégrés intègrent aujourd'hui I2C, tandis que les débits de données et la distance peuvent être considérés comme des limitations, pour la communication à bord avec d'autres circuits intégrés, il fournit une méthode extrêmement fiable de transfert et de contrôle des données. Les circuits intégrés tels que les fonctions de gestion de l'alimentation (PMIC), les capteurs de température embarqués, les accéléromètres basés sur MEMS et les gyroscopes, pour n'en nommer que quelques-uns, I2C est un concurrent viable.
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Améliorations du rapport **
Opinion
Anecdotique
C'est un domaine dans lequel j'ai soutenu Burroughs au milieu des années 80 dans la mise à jour de leurs normes de conception d'entreprise pour les méthodes de test CEM et des spécifications pour les niveaux d'acceptation de l'immunité au bruit conduit, ESD rayonné, RF éclaté rayonné, rayonne des ondes planes pour une RF balayée à partir de champs magnétiques de 100 kHz à des champs rayonnés à x GHz à des intensités de champ très élevées en utilisant des bobines magnétiques avec un amplificateur monté en rack de 1 kW et une antenne plate dodécaédrique avec rétroaction opto pour une réponse plate du champ E servo pour vérifier les erreurs de 0 bit en 10 ^ 10 bits.
NXP définit les attributs de cette norme à deux fils appelée I2C comme suit;
• Consommation de courant extrêmement faible
• Immunité au bruit élevée.
• Large plage de tension d'alimentation.
• Large plage de températures de fonctionnement.
Cependant, il est limité par la capacité du câble et donc le choix et la longueur du câble, le niveau des courants transitoires élevés ou la tension de vitesse de balayage élevée, le type de pilote actif 50 ohms de type tampon CMOS ou la terminaison de la source de courant et de nombreuses variations.
La spécification NXP ne dit aucun problème pour une charge de 100 kHz à 100 pF, qui peut être généralement de 20 pF / ft en fonction de l'impédance de la paire, puis des notes de bas de page pour la gestion de 100 pF à 400 pF max pour 100 Kbps.
Si c'était moi, je choisirais la paire torsadée à impédance la plus élevée (240 ~ 300 +), puis j'utiliserais un puits de courant constant avec une protection à verrouillage.
Dans tous les cas, un ingénieur en conception de lignes de transmission d'expérience doit concevoir / tester les contraintes et vérifier l'intégrité du signal pour ces liaisons à courte distance.
Addenda
Les étudiants de Stanford Engineering ont développé des améliorations pour la communication spatiale, notamment des minuteurs Watch Dog pour le recyclage de l'alimentation et des ports de frappe pour les options de récupération multiplexées sur le bus.
Opinion
J'interpréterais que les principaux problèmes n'étaient pas «l'intégrité du signal» sur le taux d'erreur sur les bits, mais les défaillances graves dues à des impulsions de rayonnement gamma qui peuvent induire un verrouillage dans des appareils CMOS lithographiques même de grande taille en raison des intensités de champ V / um élevées de ces hautes énergies impulsions. Leurs méthodes de récupération de mon expérience ont été correctement mises en œuvre à partir de mes expériences avec 25kV ESD dans le projet IDA dans une maison de test MTS jusqu'au début des années 80.
Anecdotique
Le projet IDA était une entreprise de R&D de Winnipeg Interdiscom Inc. à laquelle j'ai participé pour un WAN à large bande RNIS personnalisé avec télévision payante, des données météorologiques graphiques, des sondages d'opinion, la téléphonie numérique, des alarmes sap / cambriolées, une lecture de compteur, un clavier filaire pour les données série à haute vitesse et 2 pouces arcs d'ESD du tube à vide TV statique et des doigts à notre décodeur en hiver sec !! Il s'agissait du premier SCADA DS1 à grande échelle (1,544 Mbps) bidirectionnel sur RF pour 100 foyers dans le monde testé et livré avec succès. J'étais responsable du test du système, de la conception et de la fabrication de divers équipements de test BER et de la surveillance globale de l'état du réseau bidirectionnel] et notre équipe a fait en sorte que cela fonctionne. Toutes ces 100 maisons partageaient 1 câble coaxial et 2 RF pour la topologie d'arbre / bus TDM DS1.
Il a finalement été vendu à une société détenant Scientific Atlanta, Intellivision et quelques autres à Philadelphie.
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