У контроллера все остальные выводы заняты другими функциями, потому из доступных для общей связи остается один SPI.

Да никаких особо не вижу, за исключением того, что результат от первого контроллера вернется в процессор значительно позже. Получается, что для контроллера в мастере нужно включить некий режим, при котором у него разрядность данных будет равна 25*<разрядность одного контроллера>, причем нужно еще указать, что поток состоит из 25 частей, и каждая попадет в разный слейв. Сомневаюсь, что такой режим там есть...

Что бы не гадать на кофейной гуще, правду ли я написал про гибель тактового сигнала, возьмите провод 50см, повесьте по его длинне несколько конденсаторов, имитирующих суммарную ёмкость входов 30 процессоров, подайте тактовый сигнал 12МГц, и посмотрите осциллографом, что получилось. Ставлю на то, что там будет чистая синусоида и биения.

Достаточно регулярных буферов на тактовый и выборку, а тактовый и выход хвоста вернуть второму (ведомому) модулю мастера одинаковыми линиями, и такой "колбасой" можно хоть экватор обогнуть на 1 ГГц.

В те далёкие годы этот интерфейс, исходя из его названия, придумывали как местный, не с такими скоростями и расстояниями, но позже вполне можно было бы додумать и расширенную версию, с вдвое большим числом выводов — не "кольца", а "рельсов", т.е. сдвиговых регистров не один, а два, с двумя парами входных и выходных сигналов данных и буферами на остальные — тогда вышеописанные цепочки в мировом электронпроме были бы нормой.

такого режима там действительно нет, это все будет делаться программно.



Вы совершенно правы. Я сегодня уже нагрузил небольшой емкостью (меньше чем 30 процессоров) и уже получилась почти синусоида.
Вот подобные подводные камни меня и интересовали.
Надеюсь получиться с ними справиться используя дополнительные буферы.



А что имееться ввиду под "регулярным" буфером?
Я читал что именно так делать правильно, возвращать на другой SPI вместе с тактовой частотой, однако , к сожалению, у меня на мастере выделяется всего один SPI на всю цепочку контроллеров.
Есть ли какие-то методы чтобы засинхронизировать входные в мастер данные (MISO) с его исходящей тактовой частотой?

Тогда тяните все тактовые и данные "звездой", т.е. линиями с одинаковой задержкой.

что за процессор будет собирать данные с 25-30 SPI ?
и на какой тактовой частоте он будет работать?
разрядность данных у SPI одинаковая?

в принципе я не видел процессора с таким количеством SPI - Вы будете делать SPI програмно, правильно понял Вашу фразу?

Так данные идут цепочкой, как же я их сделаю звездой....
По поводу тактовых звездой я думал, но неудобно очень получается..


Процессоры сами не поддерживают на хардварном уровне этой самой цепочки, потому разгребать всю эту последовательность будет уже софт...задача слейва пропускать через себя посылку, в которой содержится информация для 30 процессоров, вставляя свои данные (либо извлекая их) из соответствующего участка этой посылки. Т.е. здесь SPI будет работать программно-аппаратно.
Разрядность данных у всех процессоров одинаковая.
Главный процессор будет стоять более шустрый чем слейвы, он еще пока выбирается. Смысл в том чтобы он слал не частые небольшие пакеты по SPI, а редкие но с большим кол-вом данных сразу(сразу всем слейвам).

..из-за чипселектов?
Оставьте его один на всех, а в формате передаваемого пакета по SPI предусмотрите софтовую адресацию. Там же можно реализовать как персональную передачу, так и "широковещательную".
Но это конечно будет работать только в одну сторону.

думали по этому поводу, но тут постоянно нужно опрашивать и что-либо сообщать слейвам и по логике мастера (таковы требования руководства) он должен посылать редко большое количество данных. А слейвы уже должны это все разгребать.
Если делать как Вы сказали то действительно получается что данные будут посылаться широковещательно и запрашивать ответные данные придется как-то по очереди, что неудобно.

Почему бы не использовать дополнительные микросхемы-повторители (без инверсии) на два канала (SS и SCLK) при каждом МК? Логика такая: сигналы SS и SCLK от мастера тянутся до повторителя, находящегося возле слейва, после чего повторенные сигналы достаются данному слейву, а затем тянутся до следующего повторителя (при следующем слейве). Тогда и эффект задержки в цепи не будет мешать, какой бы длинной эта цепь ни была.

ну я может что-то упустил , но вроде бы эффект задержки связан с расстоянием от мастера до слейва (с протяженностью самой дорожки по плате) и даже при использовании повторителей он все равно останется, а если пускать через сами повторители то набегут еще и задержки самих эти повторителей.
Если я неправ, то поправьте меня пожалуйста.

Для устойчивой работы SPI важно только то, чтобы не набегала задержка между SCLK и MOSI/MISO, поскольку именно SCLK синхронизирует оба последних. А поскольку в предлагаемом варианте длины проводников, соединяющих пары МК, одинаковы, то мы вправе полагать, что и задержку они дают одинаковую. А, стало быть, рассинхронизация в парах между SCLK и MOSI/MISO не возникнет, хотя суммарная задержка по цепи будет накапливаться.

Другое дело, что при замыкании в кольцо, возникнет проблема связи между мастером и последним звеном цепи, т.к. их сигналы SCLK могли сильно разойтись. Между тем, последняя проблема эффективно решается тем, что у мастера-МК (только у него одного!) должен быть второй экземпляр SPI, работающий в режиме Slave с концевым членом цепи.

А как насчет мультиплексоров? Судя по буферам внешние микросхемы можно ставить. Можно найти достаточно маленькие и с большим количеством каналов. Будете подключать нужный канал на время общения. А, если там можно вместо SPI взять I2C, то там вообще NXP делает кучу мультиплексоров, которые по этому же I2C и управляются. Если взять скоростные, то учитывая количество контроллеров, оно может и по скорости подойти.

может стоит взять какую-то STM32 (для примера) c 6 SPI (аппартных) и на каждый аппратный SPI повесить по 4-5 слейвов
На мой взгляд так будет лучше...