Meowbit SD-wireless如何避免傳輸錯誤

身為meowbit的愛用者來說，若可以用meowbit設計出一款無線對戰遊戲肯定是帥的讓班上的孩子們目瞪口呆，但源生自micro:bit廣播功能的擴展卡SD-wireless要達成雙人遊戲又在傳輸上不出現錯誤，真是一門學問呢!

首先，讓我們先釐清訊號傳輸的過程中為什麼會出現錯誤訊息呢？
其次，我們會將傳輸過程出現錯誤到解決的方法分成四個步驟說明

1. 本機發送訊號錯誤原因
2. 本機發送訊號解決方法
3. 雙主機對傳訊號錯誤原因
4. 雙機機對傳訊號錯誤避免的初步討論方式

​▲觀察上圖，我們可以發現 microbit及 SD-wireless 所使用的訊號發送方式都是 Radio (廣播)方式
 
早期有玩過車隊的人都知道，Radio(無線電)傳輸方式多麼的酷炫，找到自己的頻段，有一群人跟車要在10公里以內，雖然有話語權的限制，卻在有限距離的狀態下大夥們能夠暢所欲言。
 
當然，回想Radio的溝通過程後，我們也不難發現 ☹ 0 ‘:.’: 這樣的錯誤訊息是怎麼回事。
 
因此，要先從第一段，本機發訊出現錯誤訊號的問題開始解決。
 
首先我們先寫出一段SD-wireless要不斷的將”控制資訊”與”角色位置”傳遞出去的程式

▲由於對戰的遊戲包含物理機制，因此控制傳輸內容有6項，加上遊戲更新過程中傳遞角色位置資訊

​▲控制過程中發生sd-wireless錯誤訊息
 
廣播(Radio)訊息傳遞的過程中，訊號會以串列的方式傳輸，因此當同一個時間中想要將兩段訊息透過 sd-wireless 傳輸出去，就會發生以上的錯誤訊息。
 
單機的解決方式上，我們可以透過傳輸佔用頻道的狀態來解決傳輸衝突的問題

​▲設計一個開關變數 sd_timer_click
 
當座標訊息傳輸的過程中 sd_timer_click 變數會開啟，此時間所有的操控都會因為判斷，而無法傳遞訊號，由此一來就可以避免單機上訊息發送的衝突。

​▲透過佔用傳輸的變數開關，避免了錯誤訊息
 
再來我們會將兩台主機安裝以上相同的程式，來進行遊戲

​▲同程式雙機運行狀態
 
很快的我們便會發現，訊號的"傳送"與"輸入"同時發生，因此其中一台主機便會產生錯誤訊息。
解決以上問題邏輯上會有三個步驟：
 
第一：減少訊號的傳遞量就可以減少錯誤發生
第二：將訊息透過排隊的方式傳送出去
第三：兩台機器更新訊號的頻率相同，可達成訊號平行不相交
 
因此第一步，我們要將按鍵”鬆開”的訊號項目交給接收端處理訊息，如此一來便可以減少兩項訊號傳輸
 
第二步，設計一個暫存變數 (temp) 將按鍵按下後改變變數，變數會於固定時間送出訊息

​▲控制時發出訊號，傳輸的訊號時間會非常難以掌控，因此透過暫存(temp)變數存取資訊
 
當然，小編採用的寫法是比較簡單的方式，覆蓋前一筆訊息，若想要每個步驟都可以存取發送，則可以採取(FIFO)先進先出的暫存方式處裡欲將發送的訊號串

▲SD-wireless 發送訊息透過遊戲更新時送出。 
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以上遊戲更新的間隔，注意使用(質數)，因為任兩質數的公倍數為兩質數相乘的倍數，因此可以更容易的判斷本機發送訊號可能會錯誤的時機點。

▲兩質數時脈交會的過程中，其中控制訊息不發送，僅發送較為重要的位置同步訊息 
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完成以上的訊息傳送迴避後，將遊戲燒錄於兩台主機，則可以避免錯誤訊號出現大約兩分鐘左右。

▲最終的雙人遊戲控制版本 
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以上是，研究三天來的錯誤解決方法，若您有更好的方式，或任何問題歡迎留言給我們喔。
 
2020/05/05 – by哈編