Depuração de barramentos seriais padrão e de propriedade em sistemas aeroespaciais e de aviônica

As famílias de osciloscópios R&S®RTE e R&S®RTO da Rohde & Schwarz fornecem uma excelente ferramenta para depurar barramentos seriais vendidos avulsamente e personalizados para as indústrias de espaço aéreo e aviônica.

Sua tarefa

Os barramentos seriais tornaram-se onipresentes nas comunicações de dados em aeronaves e veículos espaciais. Mesmo que muitos padrões existam por décadas, eles ainda apresentam desafios e devem ser testados para garantir a confiabilidade em quaisquer condições. Os problemas de camada física podem fazer com que mensagens incorretas sejam lidas no receptor, ou uma sequência incorreta de eventos pode confundir o receptor.

A confiabilidade é de suma importância, especialmente na aviônica. Para garantir a confiabilidade de barramentos de controle e comunicação, cada design e subsistema deve atender a determinados critérios que normalmente são definidos em um padrão como o MIL-STD-1553.

Além de testar se os parâmetros elétricos estão em conformidade com o padrão, o desempenho das comunicações de todo o sistema de barramento deve ser verificado. Sendo assim, testes de confiabilidade são essenciais durante o desenvolvimento e posteriormente durante a instalação e manutenção de sistemas de barramento.

Ter uma ferramenta que lhe permite fazer a correlação de tempo da camada física com as mensagens descodificadas reais que passam pelo link pode dar mais confiança a seu design. Tudo isso sem a monótona tarefa de decodificar manualmente o barramento.

Solução de teste e medição

Os osciloscópios R&S®RTE e R&S®RTO fornecem uma ferramenta poderosa para depurar barramentos de baixa velocidade, convertendo o osciloscópio em um analisador de protocolo com a capacidade de visualizar os formatos de onda analógicos com correlação de tempo ao mesmo tempo.

Barramentos específicos de espaço aéreo e aviônico

A complexidade e os requisitos das redes de dados de aeronaves (ADN) aumentaram muito nos últimos anos. Começando com sistemas conectados ponto a ponto analógicos, atualmente existem alguns barramentos padrão para as indústrias de espaço aéreo e aviônica. Alguns como, por exemplo, ARINC 429 e MIL-STD-1553, existem há décadas. Outros como o SpaceWire são relativamente novos, e outros ainda são proprietários. Os osciloscópios R&S®RTE e R&S®RTO oferecem suporte a todos esses barramentos.

ARINC 429 e MIL-STD-1553

Ambos os padrões foram elaborados nos anos 70 e ainda são amplamente utilizados nos setores aeroespaciais civil (CAS) e militar (MAS). Enquanto o ARINC 429 é definido para taxas de transferência de até 100 kbits/s, o MIL-STD-1553 oferece suporte a taxas de transferência maiores de até 1 Mbit/s. Além de outros parâmetros, o MIL-STD-1553 se diferencia por ter uma estrutura de comunicação bidirecional e duplamente redundante.

SpaceWire

O SpaceWire (SpW) é um padrão técnico mais recente usado em aeronaves. Ele fornece links de alta velocidade e redes com taxas de transferência de até 200 Mbit/seg. e mais. O padrão baseia-se no padrão IEEE 1355-1995 e foi adaptado aos requisitos no espaço com relação à robusteza, consumo de energia e EMC. O desafio de descodificar um fluxo de dados SpW é o identificador de pacote ausente que normalmente é usado como gatilho. O SpW também possui um handshake, mas se nenhum erro ocorrer, a transmissão de dados pode ser uma série de bits ininterrupta e sem padrão.

A Rohde & Schwarz desenvolveu um novo algoritmo de sincronização que permite disparar um fluxo de dados SpW contínuo. As condições de disparo incluem quadros de controle, padrões de dados, quadros NULL, códigos de tempo e condições de erro. Os osciloscópios R&S®RTE e R&S®RTO são os primeiros a oferecer suporte ao disparo e descodificação de um fluxo de dados SpaceWire contínuo.

Barramentos de propriedade

Os barramentos de propriedade baseados nos protocolos codificados Manchester ou NRZ também são comuns para os sistemas de barramento de comunicação e dados em sistemas aeroespaciais e de aviônica. Uma solução de descodificação e disparo genérico para tais barramentos sempre foi algo desafiador. Os osciloscópios R&S®RTE e R&S®RTO abordam esse desafio sendo capazes de disparar e descodificar os barramentos seriais codificados Manchester e NRZ com taxas de transferência de até 5 Gbit/s

Resumo

Os osciloscópios digitais poderosos e fáceis de utilizar R&S®RTE e R&S®RTO são ideais para verificar parâmetros elétricos de barramentos seriais padrão e de propriedade, e para monitorar e depurar sistemas de barramento inteiros. Sua capacidade de disparar e descodificar fluxos de dados SpaceWire contínuos os torna especialmente adequados para a indústria de espaço aéreo e aviônica.

Principais recursos do R&S®RTE e R&S®RTO para disparo serial e descodificação

  • Taxas rápidas de atualização do osciloscópio de mais de 1.000.000 de formatos de onda por segundo
  • Taxas de atualização rápidas devido à descodificação específica de protocolo baseada em hardware
  • Análise precisa devido à função de disparo específica de protocolo baseada em hardware
  • Utilização eficiente da memória do osciloscópio com o modo de histórico e a memória segmentada
  • Memória ultraprofunda com até 2 GSample para longas aquisições de dados
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