Acabo de enterarme de SpaceWire en esta gran respuesta sobre la conexión eléctrica giratoria de anillo deslizante entre su panel solar y la instrumentación adjunta que apunta al sol, y el cuerpo de la nave con su instrumentación que apunta a la Tierra.
El artículo de Wikipedia sugiere que SpaceWire debería tener nueve conductores; pares diferenciales cada uno para entrada de datos, salida de datos, entrada estroboscópica, salida estroboscópica y una sola conexión a tierra.
Parece que se ha pensado mucho en SpaceWire, y parece haber sido desarrollado específicamente para aplicaciones espaciales.
Mientras que Ethernet se las arregla con un solo cable coaxial o un par trenzado (generalmente blindado), SpaceWire especifica nueve conductores. A veces, el peso de los cables se considera un factor pequeño pero significativo en la minimización del peso de la nave espacial. ¿Por qué se consideraron óptimos nueve cables?
Ethernet usa 2 o 4 pares de cables (2 pares para velocidades más bajas: 1 par en cada dirección; 4 pares para Gigabit Ethernet). SpaceWire utiliza la codificación Data Strobe para una mayor confiabilidad: en lugar de enviar una sola señal por bit, DSE envía 2 señales (Data y Strobe) a través de 2 pares de cables.
Estos tienen la propiedad de que Data o Strobe cambian su valor lógico en un ciclo de reloj, pero nunca en ambos. Esto permite una fácil recuperación del reloj con una buena tolerancia a la fluctuación mediante XORing de los dos valores de línea de señal.
Esto hace que el enlace sea más fiable :
La razón para usar la codificación DS es mejorar la tolerancia de desviación a casi 1 bit de tiempo, en comparación con 0,5 bits de tiempo para la codificación simple de datos y reloj.
El equilibrio entre par trenzado y coaxial es complejo. El par trenzado es simple y económico, el coaxial puede transmitir a frecuencias más altas pero es más difícil de usar (tiene que terminarlo correctamente para obtener características de cable utilizables, es menos tolerante a la flexión que el par trenzado).
Los enlaces coaxiales son más difíciles de conectar a través de un anillo colector, porque el coaxial depende de las propiedades exactas del aislamiento entre el conductor del núcleo y el blindaje.
Spacewire utiliza señalización diferencial : esto significa que ambos cables de un par llevan un voltaje variable. Si desea agregar blindaje (y lo hace), necesita otro pin en los conectores, este es el noveno pin. La señalización diferencial es otra técnica utilizada para obtener alta confiabilidad y altas velocidades de transferencia sobre enlaces de par trenzado.
9 es una opción bastante sencilla teniendo en cuenta las funciones que necesita:
acerca de 1) Los datos diferenciales tienen ventajas sobre las señales de un solo extremo: rechazan las influencias del ruido externo que se acopla en el cable. Hasta cierto punto, esto también se puede lograr con cable coaxial.
acerca de 3) Hay formas de recuperar el reloj de la línea de datos, pero esto hace que recibir (y enviar) datos sea más desafiante con respecto a la electrónica necesaria en ambos lados (codificador de datos, recuperación de reloj...).
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Cort Amón
UH oh