Déclenchement et décodage des bus Manchester et NRZ

De nombreuses interfaces série utilisent les codages Manchester ou NRZ (non-return-to-zero). Les oscilloscopes proposent généralement des options logicielles dédiées au débogage et au test des interfaces de communication relatives aux standards classiques tels que I2C, UART ou CAN. L'option R&S®RTx-K50 élargit la gamme adressable des standards d'interfaces, en ajoutant une capacité de décodage pour les bus codés Manchester ou NRZ normalisés et propriétaires. Elle permet une configuration personnalisable de la structure du protocole devant être décodée.

/

Votre tâche

Lors du développement de circuits et de systèmes électroniques, les ingénieurs testent les bonnes communications des bus. Cela est généralement réalisé en deux étapes. Tout d'abord la qualité du signal est vérifiée via un test de l’œil, afin d'identifier tout problème d'intégrité série ou irrégularités sporadiques telles que des glitches ou des runts. Dans une seconde étape, l'ingénieur développement vérifie le bon contenu des données. Pour des bus normalisés tels que CAN ou SPI, le contenu est généralement analysé avec un logiciel de décodage de bus dédié exécuté sur l'oscilloscope. Ce logiciel affiche les données décodées corrélées dans le temps pour la forme d'onde acquise, il indique aussi les éléments d'erreur du protocole tels que les erreurs CRC et les mauvaises en-têtes. Un tel logiciel permet un test très efficace de l'interface de communication. Afin de tester les interfaces qui utilisent des standards de communication qui ne possèdent pas d'option de décodage, comme une Profibus PA ou MVB, ou qui utilisent des implémentations de protocoles propriétaires, seul un décodage manuel est possible. Cela est sujet aux erreurs et très chronophage.

Solution Rohde & Schwarz

L'option R&S®RTx-K50 des oscilloscopes R&S®RTP, R&S®RTO et R&S®RTE fournit un décodage automatique des protocoles de communication Manchester et NRZ. Le décodage repose sur une structure de protocole définie par l'utilisateur. L'utilisateur bénéficie d'un décodage automatique, réduisant grandement le temps nécessaire au test de l'interface. Le tableau liste certains des standards de communication et des caractéristiques d'implémentation prises en charge par l'option R&S®RTx-K50.

Sélection des standards de communication et des caractéristiques de communication propriétaires

Codage	Normes de communication
Manchester	MVB, DALI, Profibus PA, Foundation Fieldbus H1
Manchester propriétaire	jusqu'à 2 Gbit/s, dépassements haut et bas, biphasé, tri-états, Manchester I et II
NRZ	Profibus DP
NRZ propriétaire	jusqu'à 5 Gbit/s, chronométré, non chronométré

Format de codage Manchester du standard Profibus PA

/

Format de codage Manchester du standard Profibus PA

Application

Configuration du bus

Afin de permettre le décodage, les trames du télégramme doivent être configurées selon les spécifications. L'approche est expliquée dans ce qui suit en se basant sur l'exemple du protocole Manchester codé Profibus PA. Le diagramme ci-dessous illustre le codage du télégramme de ce standard de communication.

Le décodage correct de ce bus peut être mieux configuré en deux étapes :

Configuration du décodage de protocole : Définir le bon standard de codage, la bonne polarité du bus, ainsi que le seuil de décodage et son taux de bit. Avec une bonne configuration, les télégrammes sont correctement décodés avec des bits non décrits (Figures 1 et 2)
Configuration de la trame du protocole : Définir les cellules individuelles du protocole. Le Profibus PA débute avec un préambule et un délimiteur de début (voir le diagramme ci-dessous). Si vous définissez ceci dans la fenêtre du format de la trame, vous voyez le résultat dans la Figure 3. Les définissions possibles pour les cellules de la trame sont listées dans le tableau ci-dessous.

Définitions possibles de la trame

Désignation
Réseau de cellules fixes
Réseau de cellules variables
Cellules fixes, par exemple pour un ID de trame fixe
Manchester violation H, L (reste haut, bas),inversé pour le Manchester II

Fig. 1 : Configuration de l'option de décodage du protocole.

Fig. 2 : Décodage de protocole avec des bits non décrits.

Fig. 3 : Fenêtre de la trame du protocole avec une trame Profibus PA partiellement définie (préambule, délimiteur de début). Les parties restantes du télégramme ne sont pas encore décrites dans la fenêtre de la trame.

Fig. 1 : Configuration de l'option de décodage du protocole.

/

Fig. 2 : Décodage de protocole avec des bits non décrits.

/

Fig. 3 : Fenêtre de la trame du protocole avec une trame Profibus PA partiellement définie (préambule, délimiteur de début). Les parties restantes du télégramme ne sont pas encore décrites dans la fenêtre de la trame.

/

Codage Manchester et NRZ

/

Codage Manchester et NRZ

Codage Manchester et NRZ

Le codage Manchester est une ligne de code dans laquelle l'encodage de chaque bit de données a au moins une transition. Résultat, les bus codés Manchester n'ont aucune composante DC et sont auto-chronométré. A l'inverse, dans le codage NRZ, un état est représenté par une condition significative telle qu'une tension positive, l'autre état par une autre condition comme une tension négative. Les bus codés NRZ n'ont aucun état restant et peuvent nécessiter des mécanismes d'horloge supplémentaires ou une horloge séparée.

Pour configurer un déclenchement basé sur Profibus PA, faire comme suit : Ouvrir le menu de déclenchement et sélectionner la voie, puis choisir les conditions de déclenchement qui sont adaptées à votre situation. Les événements de déclenchement disponibles sont au début de la trame et un déclenchement sur une pattern spécifique du télégramme (Fig. 4)

Le débogage peut d'autre part être simplifié avec le tableau de décodage qui donne un aperçu global de tous les télégrammes décodés. L'option R&S®RTx-K50 permet une configuration de décodage de bus rapide et efficace pour les bus codés Manchester ou NRZ, avec les oscilloscopes R&S®RTP, R&S®RTO et R&S®RTE.

Fig. 4 : Fenêtre de configuration du déclenchement indiquant la capacité de déclenchement de pattern série pour un déclenchement spécifique dans le champ de données du télégramme Profibus PA.

/

Fig. 4 : Fenêtre de configuration du déclenchement indiquant la capacité de déclenchement de pattern série pour un déclenchement spécifique dans le champ de données du télégramme Profibus PA.

Téléchargements