Боря един проект в който имам силова комутация от 48V на товари като на някои канали имам и капацитивен товар който се включва без пречардж. Отделно че товарите могат да генерират пиков ток. В резултат имам много зашумена среда. И по задание трябва да стане с порт разширител. Препоръката ми да се направи с контролер беше отклонена твърдо. А връзката с порт разширителя е по кабел. Масата няма как да стане съвсем чиста. В различни проекти съм се борил с всевъзможни порт разширители но моите впечатления са че са неустойчиви и в статичен режим даже. Ресетване/Промяна на регистри и т.н. За комуникацията да не говорим. Няма контролни суми, никава сигурност дали нещо няма да се скапе по комуникацията. И цялата сигурност става с проверки дали правилно се е записало нещо / дали не се е променило нещо. Генерира се постоянен тряфик по управляващата линия и картковременни случайни промени на състоянието не са изключени. Пак хвърлих един поглед какво ново е излязло по темата но не намирам по сигурен port extender.
Някой да сподели опит по въпроса. Може и да пропускам нещо.

Не става ясно за какъв разширител става дума:
I2C port expander, SPI port expander, USB port extender, или друг?

Имам и I2C и SPI

Според мен, галванично изолиран I2C и SPI могат да облекчат много проблема.
Но ако основната платка е твърде шумна, галваничната изолация не е панацея.

Мислех си за ганванично разделен SPI но пак не съм сигурен за ефекта. Пак ще имам най малкото 15mm линия от изхода му до порт разширителя. А това е навряно до един от най мощните ключове. Това ми е вариант B но ще трябва да редуцирам един или два ключа за да отдалеча физически порт разширителите. Все се надявам да има нещо което е мислено за такива ситуации и да не съм го видял.

Диференциална I2C (например PCA9615)? Помага за кабела (дълги линии), обаче наистина ако смущенията идват от самата платка, пак може да има проблеми. При нас ползваме много I2C I/O Expanders и не е като да няма проблеми, което е нормално, щото тоя интерфейс не е мислен за тази работа. Обаче пък наистина спестява слагането на микроконтролери по отделните периферии и писането, и най-вече поддържането/ъпдейтването на фърмуер за всеки един от тях.

Диференциалното I2C на 100Khz го бях тествал преди време. Инжектирах кратки импулси 500mV между масите на двата края. Имаше грешно предадени битове. Беше ми харесала идеята да навържа няколко платчици със I2C сензори и малко дисплейче пръснати по корпуса на машината без междинни контролери. Но не ми вдъхна доверие след този експеримент. Всъщност са 500mV но през кондензатор. И реално е +-500mV. Н

Знам че не е експандер, но може да ти даде насоки за търсене...
Преди време ползвах в някакъв проект хай-сайд ключове на Максим - MAX14916 които бяха доста "обезопасени". Имаха контролна сума на комуникацията, уачдог и други подобни екстри.

Ще страдаш ми се струва ... 3 ттл-ки ...два щифт регистъра един изход друг вход плюс тригер .. зареждаш, четеш, ако е вярно лачваш ....играчка ... същото реално може да стане и с два чипа, нормален експанзер и отделен лач на изхода му. Пращаш команда, четеш го обратно ако е коректен лачваш изходите. В тоя случай може да не влагаш много усилия в серийния, единствено лач/ресет сигналите трябва да са добре защитени ...

За връзката по кабела не може ли да се ползва MAX232? Реално вътре са два приемника и два предавателя като преобразуватели на нива (TTL към +/- 12В и обратно). Идеален е за SPI интерфейс.

485 би бил по-удачен, но и това може да не е достатъчно, капацитивен товар в някои отношения е по-зле от индуктивен. Диференциален интерфейс е значително по-добре от такъв с референс към маса, но все така може да флипне бит което ако нямаш начин да контролираш си е сериозен риск. Не случайно тия чипове са само за една платка, или няколко в непосредствена близост и добре защитени. I2c / spi не са правени за такива приложения. Вариант е сейфти суич на i2c както Ицо предложи или контролер с протокол с чексуми.

Не знам защо е така, но имам няблюдения върху няколко port extender-a. Мъчиш се, правиш добре проектирана платка, бориш смущенията доколкото може. Почваш да тестваш, инжектираш смущения и се побъркват по различен начин изцяло статично, без да има комуникация. Като цяло пишеш го неизползванемо. Слагаш някакъв контролер, същите мерки да е стабилна платката. И работи стабилно в статичен режим. Комуникацията вече там ясно че ще я докараш да няма изненади. А порт port extender-a и комуникацията му не е защитена.

Ако искаш може да пробваш isoSPI на ADI, съответните чипове на Тексас, TPL на NXP, има и на STM. Всичките тия са правени за тежки условия в 400/800V BMS и между чиповете върви нещо подобно на RS485 до 4Mbit. За екстремни условия може да се използват и рюпитери с оптика, така правят във залите за тестване на цели камиони, автомобили и т.н. Може и радио...но смущенията си вървят и там.

https://www.ti.com/lit/ab/slla411/slla4 ... 4304133560

https://www.st.com/resource/en/user_man ... ronics.pdf

https://www.analog.com/en/resources/tec ... -easy.html

https://www.nxp.com/design/design-cente ... M665SPIEVB

Какъв ти е бюджета за това?
И още каква скорост данни имаш да предаваш?

Галваничната изолация е ясна. Както писах по горе това ми е план Б. Ако нямах съмнения в устойчивостта на смущения на самите port extender-и да съм го почнал.

Няма да има възможност да го направя както трябва с някакъв малък и стабилен контролер. Така че информация че някакъв чип от този клас сте го тествали в шумна среда и се държи добре пак е от полза. Аз съм тествал само част от възможните чипове.

От страна на мастъра имам стандартни SPI и I2C интерфейси. И двете излизат на платката на слейва заедно с 3.3V захранване.

Не се гони икономия. Скорост не се гони изобщо. Въпроса е да работи стабилно.

Говорих вчера с двама колеги в които проектират автомобилна електроника. Според двамата там този клас чипове се избягва въобще. Ако се ползва изобщо е за управление на лампички и подобни неотговорни неща със съответните софтуерни трикове.