Disparo e decodificação de barramentos baseados em Manchester e NRZ

Sua tarefa

Ao desenvolver sistemas e circuitos eletrônicos, os engenheiros testam se as comunicações dos barramentos estão corretas. Geralmente isso é feito em duas etapas. Primeiro a qualidade do sinal é verificada por meio de um teste visual para identificar problemas de integridade serial ou irregularidades esporádicas, como falhas ou inadequações. Na segunda etapa, o engenheiro de desenvolvimento verifica se o conteúdo dos dados está correto. Em barramentos padronizados, como CAN ou SPI, o conteúdo é geralmente analisado com um software dedicado a decodificadores de barramentos em execução no osciloscópio. Esse software exibe os dados decodificados correlacionados ao tempo para a forma de onda adquirida e também indica elementos incorretos do protocolo, como erros de CRC e cabeçalhos inadequados. O software permite executar testes muito eficientes na interface de comunicações. Para testar as interfaces que usam padrões de comunicações sem uma opção de decodificador disponível, como Profibus PA ou MVB, ou que usam implementações patenteadas de protocolos, é possível usar somente a decodificação manual. Ela está sujeita a erros e é demorada.

A solução da Rohde & Schwarz

A opção R&S®RTx-K50 para os osciloscópios R&S®RTP, R&S®RTO e R&S®RTE proporciona decodificação automática de protocolos de comunicações Manchester e NRZ arbitrários. A decodificação é baseada em uma estrutura de protocolo definida pelo usuário. O usuário se beneficia da decodificação automática, que reduz bastante o tempo necessário para testar a interface. A tabela relaciona alguns dos padrões de comunicações e características de implementação compatíveis com a opção R&S®RTx-K50.

Seleção de padrões de comunicações e características de comunicações patenteadas

Aplicação

Configuração do barramento

Para permitir a decodificação, a estrutura de telegrama precisa ser configurada de acordo com as especificações. A abordagem é explicada a seguir, baseada no exemplo do protocolo Profibus PA codificado em Manchester. O diagrama abaixo mostra a codificação do telegrama neste padrão de comunicação.

A melhor forma para testar a decodificação correta deste barramento pode ser configurada em duas etapas:

• Configuração de decodificação de protocolo: Configure o padrão de codificação correto, a polaridade correta do barramento, o limite de decodificação e a taxa de bits. Com a configuração apropriada, os telegramas são decodificados corretamente com bits não descritos (fig. 1 e 2)
• Configuração da estrutura do protocolo: defina as células individuais do protocolo. O Profibus PA começa com um preâmbulo e um delimitador de início (veja o diagrama abaixo). Se você o definir na caixa de formato de estrutura, verá o resultado na fig. 3. As definições possíveis para a célula de estrutura estão relacionadas na tabela abaixo.

Definições de estrutura possíveis

Codificação Manchester e NRZ

A codificação Manchester é uma linha de código na qual a codificação de cada bit de dado tem pelo menos uma transição. Como resultado, os barramentos codificados em Manchester não têm um componente CC e tem clock autossincronizado. Em contraste, na codificação NRZ, um estado é representado por uma condição significativa, como uma tensão positiva, e o outro estado por outra condição, como uma tensão negativa. Os barramentos codificados em NRZ não tem estado de repouso e podem precisar de mecanismos de clock adicionais ou de um clock separado.

Para configurar o disparo baseado em Profibus PA, faça o seguinte: abra o menu do disparo, selecione o canal e escolha as condições de disparo apropriadas para a situação específica. Os eventos de disparo disponíveis são o início da estrutura e o disparo em um padrão de telegrama específico (fig. 4)

É possível simplificar ainda mais a depuração com a tabela de decodificação que proporciona uma visão geral de todos os telegramas decodificados. A opção R&S®RTx-K50 permite a configuração rápida e eficiente da decodificação de barramentos codificados em Manchester ou NRZ com os osciloscópios R&S®RTP, R&S®RTO e R&S®RTE.