Desenvolvimento de um Veículo Aéreo Não-Tripulado - LARA ...

Já o módulo auxiliar teria que lidar com tanto com dados disponíveis de forma contínua (como
os dados analógicos), como com dados enviados para o módulo assim que disponíveis (GPS), e
com módulos que podem ser programados para se comportarem de ambas as formas (leitura e
geração de PWMs e IMU).
A idéia foi utilizar um sistema operacional em tempo real, com tarefas periódicas para cada
sensor ou módulo periférico. Quando uma requisição do processador principal era recebida, os dados
disponíveis na memória interna eram repassados como resposta. Os períodos foram ajustados
a fim de garantir que os dados mais recentes estavam sempre disponíveis na memória.
Essa forma de projeto exigiu que os módulos programáveis fossem programados da forma
mestre/escravo - ou seja, esses módulos enviam os dados mais recentes quanto requisitados pelo
processador auxiliar.
Dessa forma, os módulos críticos com requisição (como PWM e IMU) eram atualizados a uma
frequência superior a frequência de amostragem do processador prinicipal, a fim de garantir que os
dados mais recentes estavam disponíveis sempre. Os módulos não críticos de dinâmica mais lenta,
como as tensões da bateria, eram amostrados a uma frequência mais baixa. Os dados que eram
enviados de forma assíncrona eram armazenados em um buffer e processados de forma periódica
a fim de garantir que eles fossem disponibilizados assim que sua transimssão fosse completada.
Já a atuação (ação de controle) era enviada para o processador auxiliar, que armazenava os
valores na memória. Esses valores eram enviados para o módulo de geração de PWM na frequência
de atuação dos servos, a fim de garantir que o valor mais recente estava sendo gerado.
Finalmente, os módulo de leitura de PWM atuava lendo os rádios de forma contínua através
de interrupções, e guardando os valores mais recentes na memória. O módulo de geração de PWM
sempre gerava o último valor recebido. Já o módulo da IMU fazia a aquisição contínua de todos
os sensores (na maior frequência possível), armazenava esses dados na memória, e transmitia esses
valores quando requisitado.
Essa arquitetura se mostrou muito efetiva para garantir que os dados eram disponibilizados
no período de amostragem correto, porém, ela se mostrou bastante complexa de implementar na
prática. A principal dificuldade foi o atraso introduzido devido ao processamento necessário no
módulo auxiliar, e na necessidade de gerência de tarefas ocorrendo de forma paralela e de prevenir
mudanças de variáveis durante a transmissão de dados.
A ilustração desse sistema está na Figura 4.2.
4.3.2 Protocolo de Comunicação
Outro detalhe que deve ser comum entre os módulos é o protocolo de comunicação. Seguinte o
princípio de modularização, um módulo de comunicação foi desenvolvido em torno de um protocolo
flexível, robusto e rápido, de tal forma que ele resolvesse todas as necessidades de comunicação do
projeto. O protocolo foi desenvolvido seguindo as orientações de [43, 44].
O protocolo foi uma evolução do protocolo desenvolvido para o projeto Bioloid do LARA
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