readParallela.py is a high-frequency data acquisition script designed for Raspberry Pi. It interfaces with a custom GPIO board to read 12 parallel digital inputs, applies various signal processing filters, and queues events for asynchronous transmission to a remote server via Redis and HTTP.

Panoramica

readParallela.py è uno script di acquisizione dati ad alta frequenza progettato per Raspberry Pi. Interfaccia una scheda GPIO personalizzata per leggere 12 ingressi digitali paralleli, applica vari filtri di elaborazione del segnale e mette in coda gli eventi per la trasmissione asincrona a un server remoto tramite Redis e HTTP.

Core Functionality

1. Signal Acquisition & Processing

The script polls 12 GPIO pins at a configurable interval (SAMPLETIME). For each input, it applies a three-stage processing pipeline:

Inversion: Reverses the signal logic if configured for a specific bit.
Short Signal Filtering (Debounce): Filters out brief electrical spikes or noise by requiring a signal to remain stable for a specific number of cycles (MAX_COUNTER_FILTER).
Blinking Logic: Detects and manages "blinking" signals, allowing for specific timing-based event detection.

2. Data Packaging

Once processed, the 12 bits are aggregated into a single integer value and converted into a Hexadecimal string.

3. Event Queuing & Transmission

To ensure high-speed reading is not interrupted by network latency:

Redis Queue: Detected changes (and timeout events) are timestamped and pushed into a Redis list (IOB).
Asynchronous Sender: A dedicated background thread (svuotaCoda) periodically dequeues items from Redis and performs HTTP requests to a central server.
Reliability: The script implements a "retry" mechanism and monitors server availability (URLALIVE) to manage offline periods.

4. Timeout Management

The script tracks two types of timeouts:

Short Timeout: Ensures that a signal state is recorded even if it changes quickly.
Long Timeout: Provides a fallback to ensure state consistency over longer periods.

Funzionalità Principali

1. Acquisizione e Elaborazione Segnali

Lo script interroga 12 pin GPIO a un intervallo configurabile (SAMPLETIME). Per ogni ingresso, applica una pipeline di elaborazione a tre stadi:

Inversione: Inverte la logica del segnale se configurata per un bit specifico.
Filtraggio Segnali Brevi (Debounce): Filtra i picchi elettrici o il rumore richiedendo che il segnale rimanga stabile per un numero specifico di cicli (MAX_COUNTER_FILTER).
Gestione Blinking: Rileva e gestisce segnali "blinking", permettendo il rilevamento di eventi basati su timing specifici.

2. Impacchettamento Dati

Una volta elaborati, i 12 bit vengono aggregati in un unico valore intero e convertiti in una stringa Esadecimale.

3. Code e Trasmissione Eventi

Per garantire che la lettura ad alta velocità non sia interrotta dalla latenza di rete:

Coda Redis: Le variazioni rilevate (e gli eventi di timeout) vengono datate e inserite in una lista Redis (IOB).
Invio Asincrono: Un thread dedicato in background (svuotaCoda) estrae periodicamente gli elementi dalla coda Redis e esegue richieste HTTP a un server centrale.
Affidabilità: Lo script implementa un meccanismo di "retry" e monitora la disponibilità del server (URLALIVE) per gestire i periodi offline.

4. Gestione Timeout

Lo script monitora due tipi di timeout:

Timeout Breve: Assicura che lo stato di un segnale venga registrato anche se cambia rapidamente.
Timeout Lungo: Fornisce un sistema di fallback per garantire la coerenza dello stato su periodi più lunghi.

Implementation Details (Refactored Version)

The script has been modernized with the following improvements:

Object-Oriented Design: Logic is encapsulated within a ReadParallelaIOB class, eliminating reliance on dangerous global variables.
Efficient Bitwise Operations: Replaced manual if checks with bitwise operators for faster bit reconstruction.
Modern Networking: Replaced urllib with the requests library for more robust and readable HTTP communication.
Optimized Configuration: Uses loops to load per-bit settings from the configuration file.

Dettagli di Implementazione (Versione Refactored)

Lo script è stato modernizzato con i seguenti miglioramenti:

Design Orientato agli Oggetti: La logica è incapsulata all'interno della classe ReadParallelaIOB, eliminando la dipendenza da variabili globali pericolose.
Operazioni Bitwise Efficienti: Sostituzione dei controlli manuali if con operatori bitwise per una ricostruzione dei bit più veloce.
Networking Moderno: Sostituzione di urllib con la libreria requests per una comunicazione HTTP più robusta e leggibile.
Configurazione Ottimizzata: Utilizzo di cicli per caricare le impostazioni per singolo bit dal file di configurazione.

Configuration

Settings are managed via IOB.cfg, including:

[time]: Sampling rates and timeouts.
[id]: Machine identifier.
[web]: URLs for data transmission and connectivity checks.
[blink], [invert], [filter]: Per-bit configuration for signal processing.
[log]: Logging verbosity and file paths.

Configurazione

Le impostazioni sono gestite tramite IOB.cfg, tra cui:

[time]: Frequenze di campionamento e timeout.
[id]: Identificativo macchina.
[web]: URL per la trasmissione dati e controlli di connettività.
[blink], [invert], [filter]: Configurazione per singolo bit per l'elaborazione dei segnali.
[log]: Livello di logging e percorsi dei file.

Dependencies

RPi.GPIO: For hardware interfacing.
redis: For local event queuing.
requests: For web communication.
configparser: For configuration management.

Dipendenze

RPi.GPIO: Per l'interfacciamento hardware.
redis: Per la gestione della coda locale.
requests: Per la comunicazione web.
configparser: Per la gestione della configurazione.