Я только что узнал о SpaceWire в этом замечательном ответе о вращающемся электрическом соединении с контактным кольцом между его солнечной панелью и прикрепленными приборами для наведения на солнце, а также корпусом корабля с его приборами для наведения на Землю.
Статья в Википедии предполагает, что у SpaceWire должно быть девять проводников; дифференциальные пары для входа данных, выхода данных, входа строба, выхода строба и одиночного заземления.
Похоже, что в SpaceWire было вложено много усилий, и кажется, что он был разработан специально для космических приложений.
В то время как Ethernet использует один коаксиальный кабель или (обычно экранированную) витую пару, SpaceWire использует девять проводников. Иногда вес проводов считают небольшим, но существенным фактором минимизации веса космического корабля. Почему девять проводов считались оптимальными?
Ethernet использует 2 или 4 пары проводов (2 пары для более низких скоростей: по 1 паре в каждом направлении; 4 пары для гигабитного Ethernet). SpaceWire использует кодирование Data Strobe для повышения надежности: вместо отправки одного сигнала на бит, DSE отправляет 2 сигнала (данные и Strobe) по 2 парам проводов.
Они обладают тем свойством, что Data или Strobe изменяют свое логическое значение за один такт, но никогда оба одновременно. Это позволяет легко восстанавливать тактовую частоту с хорошей устойчивостью к джиттеру путем операции XOR между двумя значениями сигнальных линий.
Это делает ссылку более надежной :
Причина использования DS-кодирования состоит в том, чтобы повысить устойчивость к перекосу почти до 1-битного времени по сравнению с 0,5-битным временем для кодирования простых данных и часов.
Компромисс между витой парой и коаксиальным кабелем сложен. Витая пара проста и дешева, коаксиальный кабель может передавать на более высоких частотах, но его сложнее использовать (вы должны правильно терминировать его, чтобы получить пригодные для использования характеристики кабеля, он менее устойчив к изгибам, чем витая пара).
Коаксиальные линии сложнее соединить через токосъемное кольцо, потому что коаксиальный кабель зависит от точных свойств изоляции между основным проводником и экраном.
Spacewire использует дифференциальную сигнализацию : это означает , что оба провода пары несут переменное напряжение. Если вы хотите добавить экранирование (а вы это делаете), вам нужен еще один пин на разъемах, это 9-й пин. Дифференциальная сигнализация — это еще один метод, используемый для обеспечения высокой надежности и высокой скорости передачи по каналам с витой парой.
9 — довольно простой выбор, учитывая необходимые вам функции:
о 1) Дифференциальные данные имеют преимущества перед несимметричными сигналами - они подавляют влияние внешнего шума, который попадает в провод. В некоторой степени этого можно достичь и с помощью коаксиального кабеля.
о 3) Есть способы восстановить часы из линии данных, но это усложняет прием (и отправку) данных по отношению к электронике, необходимой с обеих сторон (кодировщик данных, восстановление часов...).
Уве
Корт Аммон
ооо