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前言

我們創建了 CDBUS 協議和世界上第一款支持對等通訊的 RS485 控制器,她非常簡單,解決了 RS485 通訊中困擾了人們很久的最常見又最令人頭痛的問題,我們把她開源,希望更多人從中受益。

開源・極簡 RS485 對等通訊 — 可傳視頻的 CDBUS

簡單:

  • 最簡潔的協議,其運作方式一目瞭然;
  • 瑣碎工作由硬件接手,降低 CPU 佔用,並減省你的研發時間;
  • 搭配使用上層 CDNET 協議棧可自動處理流控、完整性、大數據拆包等事務、還可組建多個網絡(CDNET 是一款適用 CDBUS 的簡潔、實時、高效的上層協議)。

通用:

  • CDBUS 使用最通用的串口數據格式,可用於總線或普通串口通訊;
  • 使用標準的 RS485 接口芯片及電路(這是用的最多的場景,其它場景有單線串口總線等);
  • 可與傳統 RS485 硬件互通;
  • 搭配 CDNET-TUN 工具支持 IPv4/v6 等協議,方便 IoT 物聯網應用,無縫連接各類有線及無線網絡。

靈活:

  • 支持多主機、併發讀寫、多播、廣播、主動上報等多種方式;
  • 支持熱插拔,譬如機械臂末端可自動更換工具。

高效:

  • 基礎款獨立控制器 CDCTL-Bx 支持 10Mbps 速率(20MHz SPI 接口,可利用 DMA 與 CPU 交換數據)(另有 40Mbps 版可選);
  • 併發讀寫:主機連續下發指令再連續接收回覆,避免了傳統 RS485 一來一回的延時被放大 N 倍於設備數量的問題;
  • 視頻傳輸、機械控制可共用單路總線,告別複雜的走線困擾(推薦在攝像頭端做視覺處理,畫面僅供預覽以便傳輸更多路視頻);
  • 高同步性:通過廣播可光速同步各節點運作(沒有 EtherCAT 的轉發延時以及避免了因其所引發的複雜的同步問題)。

安全:

  • 硬件收發數據,避免軟件 bug 導致總線故障;
  • 高實時性:保證優先級,工業控制的時候甚至可以借用其剩餘帶寬上網聽音樂看視頻;
  • 支持多主機:主機故障可無縫切換至備用主機,不耽誤生產,甚至是避免事故發生。

開放:

  • 最核心的 IP 核開源,用戶可直接在 FPGA 中免費使用;
  • 開源的調試工具、代碼庫、示例項目應有盡有。

應用场景

石油探勘、煤矿开採、机器人、机械手臂、自动駕駛、医疗仪器、工业自动化、智能社区……

示例場景

RS485 阻止假貓入侵(對等組網視頻監控)

cv_demo

完整視頻(中國大陸地區用戶請訪問第二個連接):

Raspberry Pi 可同時輸出預覽畫面及控制數據,用戶可在電腦上監控識別過程,遇到問題的時候可以很方便的知道原因及調整參數,且斷開電腦也不會影響場景運作。

cv_demo

Raspberry Pi 上方的人頭板是 CDCTL-Bx 配套的免焊接轉接板,使用自創的 CDBITE 連接方式:通過頂針咬住模組。

該場景搭配 CDNET-TUN 組建標準局域網,這使得視頻傳輸無需編寫任何代碼, 而且對於控制滑台,通過標準 Socket 通訊編程即可,譬如使用 Python 編程,包含 import 語句在內僅需 4 行代碼即可控制其移動,而且還能確保數據準確送達。 另外 Raspberry Pi 還可隨時通過 PC 共享網絡訪問外網,更新軟件和遠程控制都不在話下。

然而對於實時性要求高的場合,無論是 PC 還是 MCU 都可以直接使用底層的 CDNET 協議棧,用起來也非常方便。

虛擬串口(多設備共用總線)

通過以下方式,可大大簡化設備的連接方式,支持任何協議且無需更改設備上位機軟件: virtual_serial_port

該場景同樣是基於 CDNET 協議,所以在串口透傳應用的同時,控制電機和訪問互聯網也不是問題。

也可以無需額外軟件,通過純硬件方式透傳: transparent_transmission

產品列表

  • CDCTL-Bx 核心模組 (I2C/SPI 基礎版本) (另外可提供空白模組)
  • CDCTL-Bx-Socket 人頭免焊轉接板
  • CDBUS-Bridge 盒子
  • CDCTL-Hx (SPI 高速版本)
  • 預訂:CDCTL-Px (M-PCIe 接口)
  • 聯絡我們:http://dukelec.com/en/#contact

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