一種基于C8051F350的無線同步數(shù)據(jù)采集方法

3 采集系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)
3．1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
安裝在操縱桿手柄上的采集系統(tǒng)作為主采集器(簡稱A)，實(shí)現(xiàn)對(duì)操縱桿／舵操縱的施力信號(hào)的采集。和操縱連桿相連的采集系統(tǒng)為從采集器(簡稱B)，實(shí)現(xiàn)對(duì)操縱連桿位移信號(hào)的采集?，F(xiàn)有的同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般是由l臺(tái)控制器控制1片具有多通道的同步數(shù)據(jù)采集芯片，或者同時(shí)控制多片同步數(shù)據(jù)采集芯片來實(shí)現(xiàn)的。而本系統(tǒng)要完成的是由2片單片機(jī)分別控制，對(duì)力和位移進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集。由A控制采集過程的開始和結(jié)束，2個(gè)采集器由2片C8051F350分別控制，所以在數(shù)據(jù)采集開始前必須使A和B系統(tǒng)同步。A和B的程序流程圖分別如圖2、圖3所示。

3．2 系統(tǒng)同步的實(shí)現(xiàn)
A和B系統(tǒng)同步是指2個(gè)采集系統(tǒng)開始采集力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)的時(shí)間是一致的，先計(jì)算出2片C805lF350控制無線模塊通信過程中的時(shí)間差，經(jīng)過時(shí)間補(bǔ)償后使2個(gè)采集系統(tǒng)開始同步數(shù)據(jù)采集。A和B進(jìn)行系統(tǒng)同步的流程圖分別如圖4、圖5所示。

A同步初始化后向B發(fā)送一個(gè)準(zhǔn)備開始采集的同步信號(hào)，隨即檢測(cè)是否接收到B發(fā)來的應(yīng)答信號(hào)(同步信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)為相同字節(jié))，同時(shí)A使用定時(shí)器中斷監(jiān)測(cè)同步信號(hào)是否丟失，定時(shí)時(shí)間要遠(yuǎn)大于從發(fā)送同步信號(hào)到接收到應(yīng)答信號(hào)所用時(shí)間的理論計(jì)算值。若定時(shí)內(nèi)沒有收到應(yīng)答信號(hào)則認(rèn)為同步信號(hào)丟失，觸發(fā)中斷，在中斷子程序中將重新發(fā)送同步信號(hào)并裝載定時(shí)初值，直到收到應(yīng)答信號(hào)。
A的定時(shí)時(shí)間包括發(fā)送同步信號(hào)的時(shí)間、同步信號(hào)的傳輸時(shí)間、B檢測(cè)判斷該信號(hào)的時(shí)間、發(fā)送應(yīng)答信號(hào)的時(shí)間、應(yīng)答信號(hào)的傳輸時(shí)間和關(guān)定時(shí)器的時(shí)間。
其中A發(fā)送同步信號(hào)需m個(gè)機(jī)器周期，B檢測(cè)判斷同步信號(hào)需n個(gè)機(jī)器周期，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)需p個(gè)機(jī)器周期(p=m)，關(guān)定時(shí)器需q個(gè)機(jī)器周期，C8051F350的機(jī)器周期為T，則執(zhí)行這些指令的時(shí)間S=(m+n+p+q)T。nRF24L0l的數(shù)據(jù)傳輸率為l Mbps，同步信號(hào)的傳輸時(shí)間為tl，應(yīng)答信號(hào)的傳輸時(shí)間為t2(t2=t1)，這一過程共用時(shí)G=t1+t2+S，定時(shí)時(shí)間為H>>G。
B接收到同步信號(hào)后，向A發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，經(jīng)過X的延時(shí)后2個(gè)采集系統(tǒng)便完成了系統(tǒng)同步。由于測(cè)試環(huán)境的不同，X也是不確定的，可由另外的測(cè)試程序測(cè)試后加以計(jì)算獲得。