Analisi rapida di errori sporadici con la funzione cronologia e la memoria segmentata

Attività da eseguire

Gli errori sporadici si traducono in perdite di tempo prezioso durante lo sviluppo di nuovi prodotti. Il debugging di bus basati su protocollo è particolarmente difficoltoso e dispendioso in termini di tempo, perché l’interruzione nelle comunicazioni tra i singoli pacchetti di dati può essere molto lunga. Ad esempio, un sensore potrebbe inviare un valore attraverso un bus I2C solo una volta al minuto. La memoria dell’oscilloscopio tipicamente limita la lunghezza dei record per l’analisi degli errori e della loro cronologia a pochi millisecondi.

Soluzione Rohde & Schwarz

Una memoria profonda e segmentata abbinata a condizioni di trigger dedicate risolve questo problema, dando la possibilità di acquisire le sequenze di dati rilevanti senza lunghe pause. Equipaggiati con le opzioni R&S®RTB-K15 e R&S®RTM-K15, ciò è esattamente quello che offrono gli oscilloscopi R&S®RTB2000 e R&S®RTM3000.

Gli oscilloscopi R&S®RTA4000 e R&S®Scope Rider RTH vengono già forniti di serie con la memoria segmentata.

Acquisizione single-shot

Le lunghe sequenze di dati vengono acquisite, generalmente, in modalità single-shot e senza interruzioni. La massima lunghezza dei record dipende dalla memoria disponibile e dalle frequenza di campionamento selezionata. Con una lunghezza massima dei record disponibile di pochi millisecondi, l’acquisizione è spesso limitata a un singolo pacchetto di un determinato protocollo.

Limitazione dell’acquisizione ai soli momenti di attività del segnale

Durante l’acquisizione di segnali con la memoria segmentata, la memoria disponibile viene suddivisa in segmenti, ciascuno con un numero definito di campioni. L’utente definisce la lunghezza dei segmenti in base alla lunghezza massima dei pacchetti nel segnale. All'istante di trigger viene conservato in memoria il segmento di segnale di interesse insieme con la marcatura temporale del relativo trigger. I periodi di tempo dove non vi è alcuna attività sul segnale non vengono acquisiti.

Se è necessario un periodo cieco minimo tra due acquisizione successive, è possibile abilitare la modalità segmentata veloce. Una volta attivata questa modalità, la post-elaborazione e la visualizzazione immediata del segnale vengono soppresse, riducendo così al minimo il periodo cieco tra due acquisizioni successive. I dati acquisiti vengono analizzati in un secondo tempo.

Cronologia e memoria segmentata

Attivando le opzioni R&S®RTB-K15 e R&S®RTM-K15, gli oscilloscopi R&S®RTB2000 e R&S®RTM3000 offrono la funzione cronologia con memoria segmentata di 320/400 Msample per canale. Gli oscilloscopi R&S®RTA4000 e R&S®Scope Rider RTH offrono, di serie, una memoria segmentata di 1000 Msample e 500 ksample per canale. Si tratta di un valore ai vertici del mercato e si riferisce ad entrambi i canali analogici e digitali. La memoria può essere suddivisa in diversi gruppi di segmenti (vedere tabella). Con l'attivazione della modalità segmentata, il periodo cieco viene ridotto a 200 ns.

Nella modalità cronologia, tutte le acquisizioni possono essere analizzate in un secondo momento. Una marcatura temporale estremamente precisa permette di ottenere una perfetta correlazione temporale tra gli eventi di un segnale. È possibile selezionare singoli segmenti contrassegnati nella tabella di acquisizione a scopo di visualizzazione. In alternativa, può essere utilizzata la funzione di cronologia per riprodurre automaticamente tutti i segmenti acquisiti. Tutti gli strumenti di misura, compresa la funzione QuickMeas, i test con maschera e la decodifica di protocollo, sono disponibili per l'analisi del segmento dove si annida un problema da analizzare in dettaglio.

Facilità di configurazione e risultati rapidi

Il segnale I²C in figura mostra i pacchetti del protocollo in un periodo di circa 100 μs. Questi pacchetti del protocollo sono intervallati da pause di un minuto durante la comunicazione. L'attivazione dell’opzione di decodifica di protocollo R&S®RTx-K1 dimostra rapidamente che una lunghezza del segmento di 10 ksample (frequenza di campionamento di 83,3 Msample/s) è sufficiente per decodificare e rilevare gli errori tipici presenti nel segnale in modo affidabile. Si imposta questo valore, poi l’opzione calcola automaticamente la quantità di pacchetti disponibili. Nell’esempio sono disponibili circa 35.000 segmenti, che corrispondono a una lunghezza massima di registrazione di 24 giorni.

È possibile accedere ad acquisizioni precedenti premendo il pulsante della funzione cronologia, durante o dopo l’acquisizione. I test con maschera standard e le opzioni di navigazione presenti con la funzione cronologia aiutano a identificare rapidamente gli eventuali errori sul segnale e le loro cause. Nell’esempio, un glitch nel segnale di clock del sistema verificatosi alcuni pacchetti prima di quello difettoso è stato la chiave per identificare la causa originaria dell’errore. La marcatura temporale dimostra che l’errore avveniva periodicamente (sempre di mattina). Test sistematici hanno confermato che una schermatura inadeguata della linea di segnale causava un'interferenza dovuta a un impulso generatosi all’accensione delle luci fluorescenti presenti nel laboratorio. Questo problema è stato risolto migliorando la schermatura.