Какой микроконтроллер должен быть ведущим / ведомым?

Я создаю будильник, чтобы разбудить меня утром. Система состоит из 3 подсистем:

1. (S1) RGB семь сегментов управления. Состоит из 5 мкКс, один для каждой цифры и один для ":". Большое количество µC связано с тем, что я не использую IC для RGB-светодиодов, только транзисторы.
2. (S2) Управление датчиками и входами. Один микроконтроллер, который управляет датчиком расстояния для установки будильника и текущего времени; и переключатели для конфигурации.
3. (S3) Связь и аудиофайл. Один микроконтроллер, который связывается с модулем Bluetooth в UART для дальнейшего проекта, получил кристалл RTC, чтобы иметь точные часы и управлять воспроизведением звука. (Я еще не работал над аудио)

Во время обычного выполнения S2 читает входные данные и отправляет их на S3 для обработки. затем S3 отправляет S1 то, что должно отображаться.

Я хочу, чтобы все эти подсистемы взаимодействовали друг с другом, затем я решил использовать шину I2C. Но вот и мой вопрос:

• Какой микроконтроллер должен быть мастером?

С одной стороны, S3 является центром системы, но с другой стороны, S2 может отправлять больше сообщений, чем S3. Вот почему я не знаю, кто будет хозяином / рабом.

• Есть ли правило, чтобы определить, кто будет рабом / хозяином? Какой вопрос я должен задать себе, чтобы сделать хороший выбор? (в общем, не для этой конкретной системы)

Есть ли правило, чтобы определить, кто будет [I ² C] раб / хозяин?

Да. Только мастер I ² C может начать передачу. Ведомый I ² C не может рассказать вам о чем-либо, пока он не будет опрошен ведущим (если вы не добавите дополнительные сигналы прерывания, что увеличивает общую сложность системы).

Игнорирование (редко используемой) функции переключения устройства между ведущим и ведомым устройствами означает, что мастер I ² C должен обладать достаточными знаниями об общей системе , чтобы знать, как взаимодействовать со всеми I ² C рабы в этом автобусе.

Какой вопрос я должен задать себе, чтобы сделать правильный выбор? (в общем, не для этой конкретной системы)

Подумайте, какой MCU в вашей системе знает:

• больше всего об общем состоянии системы, и поэтому может решить, когда отправлять команды I ² C на ведомые устройства;
• какие команды I ² C необходимо отправить каждому ведомому устройству;
• какие данные необходимо собрать от каждого ведомого I ² C;
• какие устройства I ² C просто отвечают на входящие команды (это будет применяться к вашим MCU "S1" - кажется очевидным, что они наиболее подходят для того, чтобы быть подчиненными);

Независимо от того, какой MCU будет ведущим I ² C, вам необходимо спроектировать общую архитектуру системы и определить, какие команды нужно отправлять на каждое устройство, и как быстро нужно получать ответы. Попытайтесь спроектировать систему, которая имеет очевидный «мастер» и знает все состояние системы, и тогда она, вероятно, также может быть ведущим устройством I ² C.

Вы сказали:

S3 является центром системы, но, с другой стороны, S2 может отправлять больше сообщений, чем S3.

Не ясно , кто «S2» отправляет сообщения в . Нужно ли активно отправлять сообщения кому-либо ? Или «S2» может опрашиваться «S3» как ведущий I ² C, чтобы получить информацию о датчике и переключателе, которую собирает «S2»? Если «S2» может опрашиваться «S3», то, исходя из описания, очевидно, что MCU «S3» может быть мастером I ² C.

Я осторожно добавляю еще один MCU (назовем его «S10») в качестве мастера I ² C. Это потому, что кажется, что MCU "S10" должен был бы сделать много опросов, просто чтобы собрать общие знания о состоянии системы, которые все (?) Уже известны "S3". Это кажется ненужным дублированием.

Поэтому, если «S3» не может выполнить эту работу из-за достижения своих пределов пространства ОЗУ, флэш-памяти или циклов ЦП и т. Д., Может быть менее сложным иметь «S3» для управления системой, сделав ее ведущим I ² C, вместо добавления дополнительный контроллер "S10".

С другой стороны, если вы не возражаете против дополнительной сложности, добавление общего контроллера «S10» увеличивает модульность (сегментацию) системы, поскольку «S3» тогда выполняет только Bluetooth и аудио - больше ничего. Это может обеспечить дополнительную гибкость для добавления новых (непредвиденных) функций / дополнительных MCU в будущем без необходимости изменения кода в «S3».

S1 должен быть ведомым I ² C. Либо S2, либо S3 будет разумным выбором для мастера. Но это только повторение того, что было упомянуто в первоначальном вопросе.

Часто MCU, который имеет дело с самым большим разнообразием входов, является хорошим кандидатом в мастера. В вашем случае это либо S2 (множество пользовательских кнопок, RTC), либо S3 (множество команд от Bluetooth). Если вы не можете решить, какой из них, то вы можете получить больший контроллер и поместить обе функции S2 и S3 в один MCU. Такой подход может дать вам больше гибкости.

Каждый микроконтроллер в вашей системе может быть мастером. Однако некоторые из них больше подходят для этой функции. Как говорят другие люди, микроконтроллер с большей информацией должен быть Мастером.