FC와 ESC 간의 디지털 통신 : DSHOT
FLIGHT LOG
한 박자 느린 뉴스입니다. 아시는 분은 이미 알고 있는 건데 뭔 호들갑이냐 하실 Dshot 소식입니다.
FC와 ESC 간의 통신방법이 여러 가지로 발전하고 있었는데 저는 사실 Oneshot125에서 멈춰있습니다. Oneshot42는 워낙 비싼 Kiss ESC에 질려서 언감생심이고 다음에는 꼭 Multishot을 해봐야지 생각하고 있었죠. 그런데 생각해 보면 이 모든 것이 펄스 제어 방식 그러니까 아날로그 신호 전달이었다는 건 알면서도 깨닫지 못 했습니다. 깨닫고 생각해보면 이걸 디지털로 바꾸면 그동안의 제약이 모두 사라져 버리지 않을까요.
Betaflight를 만드신 현자 Borisb 선생님께서 이 신호 방식을 디지털로 변환하는 것에 대해 언급하시더니 Dshot이라는 새로운 통신 방법에 대해 화두를 던졌습니다.
Dshot을 간단히 설명하면 FC의 STM32(대부분의 FC는 이 프로세서를 사용합니다. 예를 들어 Naze32는 STM32F1 프로세서를 사용해서 F1 FC라고 부릅니다)에 DMA(direct memory access)를 이용하여 16bit 디지털 정보를 보냅니다. 이중 11bit는 스로틀 정보를, 4bit는 CRC(cyclic redundancy check)로 사용되어 신호가 정확히 전달되었는지 확인합니다. 이 방식은 600k bit rate에 26.7μS 로 통신이 되기 때문에 loop time으로 보면 최대 33khz입니다.
from https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2756129
뭐 이런 거 일일이 이해하기는 너무 바쁜 중년인 나는 그런 건 잘 모르겠고 그래 당장 뭐가 좋아지냐면
- Signal jitter가 없습니다. 예를 들어 FC에서 1375라는 스로틀 정보를 보내면 ESC는 1375를 그대로 받습니다. (라고 설명되어 있는데 제가 알고 있는 Signal jitter 개념이랑 조금 달라서 뭔 소린가 싶지만 모르니 가만히)
- 정보의 해상도는 2048 단계입니다. 11 bit를 디지털 정보로 사용하니 0과 1 정보만 11개 그러니까 2^11인 2048까지 표현할 수 있는 거죠.
- 디지털 신호이다 보니 켈리브레이션이 필요 없어집니다. 지금까지는 아날로그 신호라 FC에서 보내는 정보가 ESC에서는 똑같지 않아 최대값과 최소값을 다시 정해 주어야 했는데 이젠 그냥 0에서 2048까지 값이 월급날 카드값 나가듯 깔끔하게 전달됩니다.
- 갑자기 강하게 들어오는 정보 (Spike)에 강하다고 하는데 갑자기 신호를 줄 만큼 조종해 본 적이 없어 잘 모르겠습니다. 노이즈를 의미하는 건지도 모르겠습니다.
- CRC로 통신되는 정보를 검증하기 때문에 신호의 신뢰도가 높아집니다. CRC는 데이터 전송에 노이즈가 들어가 있는 확인하는 방식인데 정보 전후를 비교해서 전송 중에 문제가 있었는지 확인하는 방법입니다. 뭔가 믿음직합니다.
- ESC 별도로 부저가 동작할 수 있게도 한답니다. Multishot에 스타워즈 배경음 같은 것을 넣듯이 이것도 재미있을 것 같습니다. 애국가 같은 게 나오게 말이죠.
이제는 아날로그 감성 도시남인 저도 디지털 시대로 가야 할 때가 된것 같습니다. Dshot은 다음 Betaflight 3.1에 적용될 예정이고 현재 Kiss24A ESC에서 시험해 보실 수 있습니다. 사용하시던 ESC에서 SW만 변경하면 되기 때문에 Blheli-S 16.41버전에서 지원된다고 하네요. Blheli-S가 지원되는 ESC는 대부분 지원하지 않을까 기다려 봅니다.
아 제 ESC는 Multishot도 안되네요. 아 저 시골 살고 있네요.
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