Simulation de Daisy Chain SPI pour les systèmes de gestion de batterie
Qu'est-ce que Daisy Chain SPI ?
Les ordinateurs et autres systèmes électroniques utilisent des interfaces sérielles pour permettre le transfert de données entre les appareils connectés. L'interface périphérique série (SPI) est un type d'interface de communication série qui permet un transfert de données synchrone entre un appareil maître tel qu'un microcontrôleur (MCU) et un ou plusieurs appareils périphériques (appareils esclaves). En SPI, l'appareil maître génère un signal d'horloge, un signal de sélection et un signal de données d'entrée (par exemple, des données qui sont transmises aux appareils esclaves). Les appareils esclaves reçoivent le signal de données d'entrée en synchronisation avec le signal d'horloge, tandis que le signal de sélection est actif, et génèrent un signal de sortie de données en synchronisation avec le signal d'horloge pour la réception par l'appareil maître. SPI est une forme d'interface courante dans les applications automobiles pour une meilleure flexibilité, configurabilité et rapport d'erreurs par les composants électroniques. Daisy Chain SPI est ici une méthode de communication sérielle synchrone entre un appareil maître et plusieurs appareils esclaves. La principale différence avec le SPI "traditionnel" est que les esclaves ne sont pas sélectionnés par la sélection de l'esclave, mais qu'en modifiant la sélection de l'esclave à 0 logique, la transmission commence, et en réinitialisant le SS, la transmission se termine.
Configuration en guirlande SPI
Lorsque plusieurs appareils communiquent avec le même maître via le même bus SPI, la configuration SPI en guirlande est nécessaire pour garder les ports GPIO disponibles. Le maître doit être configuré de manière à ce qu'il génère un Chip Select, un signal d'en-tête et plusieurs champs d'adresse en fonction du nombre d'appareils connectés en série. De plus, le maître génère un signal d'horloge avec lequel les données peuvent être transmises de manière synchrone à travers la chaîne. L'illustration suivante montre que le maître envoie un signal maître via SDI1, qui est décodé par chaque appareil de la chaîne et les commandes correspondantes sont exécutées.
Détails de l'implémentation
La configuration traditionnelle en guirlande permet de réduire le nombre de terminaux sur l'appareil maître, mais limite la bande passante de communication. Par exemple, dans certaines implémentations, deux transactions (deux cadres de communication) sont nécessaires pour lire à partir d'un appareil esclave. Dans les systèmes qui permettent des lectures individuelles, la vitesse de transmission des informations sur les appareils esclaves connectés en série diminue lorsque le nombre d'appareils esclaves augmente. Le système de communication série synchrone décrit ici utilise la configuration en guirlande pour réduire le nombre de terminaux nécessaires sur l'appareil maître, permettre des lectures dans une seule trame et fournir un débit binaire de transmission qui est indépendant du nombre d'appareils esclaves dans la chaîne. Certaines implémentations permettent de fonctionner avec un seul appareil esclave sans introduire de surcharge de protocole supplémentaire. L'illustration suivante montre la structure d'envoi et de réception des données entre le maître et les esclaves.
Daisy Chain SPI dans les systèmes de gestion de la batterie
Dans un système de gestion de batterie, il existe de nombreux esclaves qui surveillent les tensions des cellules de la batterie. Le BMS se compose d'une carte maîtresse pour chaque branche du pack de batteries. Le maître comprend le traitement des signaux, les mesures, les interfaces de communication et de contrôle. Un module de batterie peut être composé de 14 cellules au maximum et nécessite un esclave pour les mesures de la tension ainsi que pour la surveillance de la température. La connexion entre les esclaves et le maître est réalisée au moyen d'une daisy chain.
Simulation de Daisy Chain SPI avec la plateforme Promira
La plateforme Promira est une plateforme dont les applications peuvent être configurées en fonction de l'utilisateur. La documentation API détaillée fait de la plateforme Promira un choix approprié pour créer une configuration de chaîne de connexion et pour simuler un système de gestion de la batterie. La plateforme Promira possède de nombreuses fonctionnalités, comme une fonction GPIO et une fonction Level Shifter intégrée, qui permettent de couvrir de nombreuses applications. De plus, l'utilisateur dispose du centre de contrôle qui permet de charger une séquence de commandes à l'aide d'un script de traitement par lots.
Daisy Chain SPI Test et outils de mesure
Daisy Chain SPI Test and Measurement Tools
Puisque, fondamentalement, Daisy Chain SPI ne se différencie de SPI que par la différence dans la sélection des puces, les outils SPI peuvent être utilisés pour contrôler et surveiller la conception de Daisy Chain.
