Всем привет,

есть два аппарата, общающиеся по скоростной линии по 3-м ногам аля SPI - первый аппарат шлет клок по первой линии всегда, второй аппарат непрерывно посылает на каждый клок один бит информации по второй линии, а по третьей ноге первый аппарат сообщает второму о том, что дошло ли и что дальше посылать.

Оба аппарата общаются через плиски.

Нужна максимизация скорости потока от второго аппарата первому, и минимальное время на исправление ошибок, так как память плисок не резиновая и на передачу не хочется использовать кучу плисоресурсов.

Сейчас реализовано все так - второй первому шлет пакеты по 9кбит, после этого пакета идет CRC, если пакет пришел битый, то происходит запрос на перепосылку пакета.

Запрос возникает примерно в 20% случаев, на декодирование СРС на приемнике и старт-стоп пакета я теряю примерно 300 тактов пересылки (3%). Если уменьшать размер пакета - то оверхед увеличивается, если удлинять пакет - вероятность битости данных увеличивается. Хочется все-таки улучшить проходимость пакетов.

При детальном анализе получилось, что почти всегда битость пакета - это либо

1. один ошибочный бит,
2. один пропущенный бит (клок пропустился),
3. один случайно возникший дополнительный бит в начале передачи.

Скажите, пожалуйста, есть ли способ кодирования сигнала, который бы позволял бы исправить эти типы ошибок?

Спасибо

ИИВ

Список корректирующих кодов
Была книжка по помехоустойчивому кодированию, поищу, книга редкая довольно.
Вот не помню, как интерпретироввать появление ложного бита, а в остальном - одиночные ошибки корректируются просто.

а Вы попробуйте ЛВДС интерфейсом передавать данные и клоки, глядишь, жизнь сразу и наладится, без использования корректирующих кодов.
SPI на высоких скоростях и длинах более полуметра - фтопку.
сериалайзер\десериалайзер прикрутите или используйте встроенные в плиску если есть.

Сообщение отредактировал тау - Oct 5 2012, 19:34

простите, пожалуйста, что я не понятно выразился, там именно LVDS, но по типу сигнала очень похож на SPI, о котором я и упомянул. Битрейд 250-400МБит/с, общаются когда два, когда и 4 стратикса 3-и и 4-ые, через несколько терасиковских HSMC удлинителей, с суммарной длиной около полуметра. Ножек лишних нет, реально общаюсь по 4-м клокам и 28 лвдс шинам, то есть реальный трафик около двух гбайт в секунду, но каждый клок живет отдельно от другого.

В основном задача возникла от того, что скоро надо будет делать броадкаст - одна борда шлет, остальные 3-7 слушают, но, сперва, хочу потренироваться на кошках - то есть отточить все на паре аппаратов.

EDIT рядом с приборами иногда случаются ЕМ помехи, и, похоже, даже LVDS не помогает...

На счет полуметра - соврал - там где-то 25см всего-то.

Поддержу уважаемого Тау.

Для высокоскоростной дуплексной передачи трехпроводные синхронные интерфейсы не подходят. Скорость распространения электромагнитного взаимодействия в вакууме составляет 0,3 м/нс. Это при эпсилон вакуума 1. Диэлектрическая проницаемость материала плат на FR-4 примерно 4-6, в проводах похоже. Там скорость ЭМ волны ниже в квадратный корень из диэл проницаемости, то есть раза в 2.

Теперь учтем время распространения сигнала туда, реакцию второго устройства, распространение обратно и реакцию первого устройства. И все это должно произойти не медленнее, чем за полтакта клока. Пусть все времена примерно равны и устройства близко, примерно в метре. Тогда половина клока не менее 4*3,3 нс и клок не выше 75 МГц всего.

Используйте либо двунаправленные синхронные интерфейсы, а лучше двунаправленные асинхронные интерфейсы.

да, клок-то я могу послать с того, кто много пишет - это не проблема. Это только усугубит мою проблему с корректировкой. Но мне надо тогда две ноги на прием, а тут, из-за вышеоговоренной специфики хочется сожмотить лвдсы.



спасибо! начал читать - довольно много, но и очень познавательно. Если вдуг книжку найдете, буду премного благодарен!

Тогда асинхронный интерфейс в две стороны. Две линии, но придется в поток подмешать синхросигналы.

на лишний клок жмотиться - неправильно. Лучше скорость поднимите , чтобы вписаться в более узкую шину, но клок от каждого передающего возмите свой, раз без клока не хочется . Несколько удлинителей в связке это плохо. Сделайте нормальный кабель.
600мбит по 4х метровому DVI кабелю пролезают запросто большими пакетами без потерь, правда в асинхронном режиме.

это верно, согласен с Вами, только в этом случае у меня будет большая асинхронность, и, при потере пакета - большая нагрузка на алгоритм.

Ситуация в том, что у меня не хватает ресурсов плисок сохранить то, что посылается, а алгоритм пока численно не устойчив к потере данных. То есть если у меня будет куча своих асинхронных каналов, пусть даже очень надежных и быстрых, у меня увеличится латентность передачи - это приведет меня к тому, что я буду посылать большими пачками, и, если в такой пачке таки произойдет сбой мне надо будет очень быстро и асинхроннно это отрапортовать для повторения предыдущего пакета.

Фактически я снова возвращаюсь к моему исходному вопросу - надежному алгоритму восстановления пропущеных битов клока или данных.

Как я понял основная проблема - пропуск (или лишние) клоков. Одиночные ошибки данных легко правятся кодами хемминга или БЧХ (не одиночные). А вот если последовательность на 1 бит смещается - тут засада, корректирующие коды не помогут.
Вы serdes для приема LVDS используете? Там ведь вроде ПЛЛ... Неужели при одном потерянном клоке ПЛЛ настолько слетает, я думал что она должна воосстановить его (один то импульс), а дальше подстроится. Не пробовали сигналтапом вставать на ножку захвата ПЛЛ и посмотреть, слетает захват при неправильных (пропуск или лишний) клоках или нет?

если дело в 1 бите клока\данных, то может быть поможет следующее
пакет делится на блоки с контролем четности каждого блока , скажем по 64 бита
в конце пакета передается дополнителный контрольный блок ,являющийся результатом ксор от всех предыдущих блоков пакета.
Если ошибка в одном блоке пакета - весь этот блок восстанавливается опять же через ксор со всеми небитыми блоками и с контрольным.
Если ошибка в несколких блоках начиная с n , то принимается решение об ошибке в блоке n . Все последующие восстанавливаются сдвигом туда\сюда на 1 бит , а n-ный ксором как описано выше.

да, именно так, и, очень всем благодарен за интересные идеи по такому восстановлению... Сейчас начитаюсь литературы, и буду думать дальше.

Кстати посылка клока впараллель с данными улучшила сильно ситуацию с битостью данных - теперь при посылке 9к блока у меня серьезно меньше 1% ошибок, правда, сильно возрос оверхед на старт-стоп... за что, всем отвечавшим, преогромное спасибо! А тип ошибок остался тем же - пропускается либо клок, либо бит.

Извиняюсь перед всеми, я работаю в другой предметной области и поэтому интерпретируйте это как взгляд со стороны:
Возможна потеря как клока, так и бита данных - это основная проблема, т.к. почти соотношение неопределенностей.
Если бы только потеря в данных, то вроде можно говорить про восстановление битовой последовательности, взяв на воорружение методы цифровой фильтрации.
Если бы только в клоках - дополнительные измерения по таймеру на стороне приемника/передатчика.
А так как Вы ставите вопрос, это больше похоже на NP сложную задачу.

Может выкинуть клоки? Пойти к примеру по такому пути http://www.findpatent.ru

Я так понимаю, что для того, чтобы выкинуть клоки, надо кодировать выходные данные NRZI, а это - битрейт вдвое подымается. Такшта.
Книжка обещанная
Видать, не так давно выложили, раньше не было.

Сообщение отредактировал _Pasha - Oct 6 2012, 13:22

Ага, все пошли в библиотеку

А я, все-таки, ещё на ламерском осмыслении задачи:
- разве существует многомерная передаточная характеристика?
- хотя конечно есть и многмерные сигналы для фильтрации, например в обработке изображений. Тогда можно попробовать пробежаться прямо по пашне - клоки не время, а координата.

Хорошо только топикстартеру, отдыхает поди...