Debugging di bus seriali standard e proprietari in sistemi aerospaziali e avionici

L'oscilloscopio R&S®RTO6 dispone di uno strumento approfondito per il debug di bus seriali personalizzati e commerciali standard per l'industria avionica e quella aerospaziale.

Attività da eseguire

I bus seriali sono oggi comunemente utilizzati per le comunicazioni digitali su aerei e veicoli spaziali. Sebbene molti standard si siano affermati da decenni, i dispositivi in prova (DUT) devono ancora essere collaudati per verificarne l'affidabilità. I problemi del livello fisico possono generare messaggi errati al ricevitore. Una sequenza errata di eventi può confondere il destinatario.

L'affidabilità è molto importante nell'avionica. I bus di controllo e comunicazione devono essere affidabili e ogni progetto e sottosistema deve soddisfare i criteri definiti dagli standard, come MIL-STD-1553.

È necessario verificare le prestazioni di comunicazione dell'intero sistema di comunicazione via bus e controllare la conformità dei parametri elettrici. I test di affidabilità sono essenziali per lo sviluppo, l'installazione e la manutenzione dei bus di comunicazione.

La possibilità di correlare temporalmente il livello fisico con i messaggi effettivamente decodificati attraverso un collegamento aumenta la fiducia nel progetto, senza dover decodificare manualmente il bus.

Soluzione Rohde & Schwarz

Gli oscilloscopi R&S®RTO6 sono uno strumento potente per il debug dei bus seriali a bassa velocità. Gli oscilloscopi possono fungere da analizzatore di protocollo in grado di vedere contemporaneamente tutte le forme d'onda analogiche correlate nel tempo.

Bus specifici per i settori aerospazio e avionica
Nel corso degli anni, le reti dati degli aeromobili (ADN) sono diventate sempre più complesse e hanno dovuto soddisfare requisiti sempre più esigenti. Partendo da sistemi analogici collegati punto a punto, l'industria avionica e quella aerospaziale dispongono oggi di una serie di standard per i bus. Alcuni standard, come ARINC 429 e MIL-STD-1553, esistono da decenni. Altri, come SpaceWire, sono relativamente nuovi, e altri ancora sono proprietari. Gli oscilloscopi R&S®RTO6 supportano tutti questi bus.

ARINC 429 e MIL-STD-1553
Entrambi gli standard sono stati definiti negli anni '70 e sono ancora ampiamente utilizzati nelle applicazioni aerospaziali civili (CAS) e militari (MAS). IL bus ARINC 429 è definito per velocità di trasmissione dati fino a 100 kbit/s, mentre il bus MIL-STD-1553 supporta velocità di trasmissione dati più elevate, fino a 1 Mbit/s. Il bus MIL-STD-1553 prevede anche una struttura di comunicazione bidirezionale e ridondante.

L'oscilloscopio R&S®RTO6 permette di decodificare e impostare il trigger sui flussi di dati SpaceWire.
L'oscilloscopio R&S®RTO6 permette di decodificare e impostare il trigger sui flussi di dati SpaceWire.
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SpaceWire
SpaceWire (SpW) è uno standard tecnico più recente, utilizzato sui veicoli spaziali. Permette di realizzare collegamenti e reti ad alta velocità, con velocità di trasmissione fino a 200 Mbit/s e oltre. Il bus SpW è basato sullo standard IEEE 1355-1995 ed è stato adattato ai requisiti di robustezza, consumo energetico ed EMC nello spazio esterno. Quando si decodifica un flusso di dati SpW, la sfida consiste nel non perdere l'identificatore di pacchetto tipicamente usato come trigger. Il SpW prevede anche un meccanismo di handshake ma, se non si verifica alcun errore, la trasmissione dei dati può configurarsi come una serie di bit senza intervalli e casuale.

Rohde & Schwarz ha sviluppato un nuovo algoritmo di sincronizzazione che consente di impostare il trigger su un flusso di dati continuo sul bus SpireWire. Le condizioni di trigger utilizzabili comprendono frame di controllo, schemi di dati, frame NULL, codici temporali e condizioni di errore. Gli oscilloscopi R&S®RTO6 sono ideali per il triggering e la decodifica di flussi di dati SpaceWire continui.

Bus proprietari
I bus proprietari basati su protocolli con codifica Manchester o NRZ sono comuni anche nei sistemi bus di dati e comunicazioni per i sistemi aerospaziali e avionici. Trovare una soluzione generica di trigger e decodifica è stata a lungo una sfida. Gli oscilloscopi R&S®RTO6 possono impostare il trigger e decodificare i bus seriali codificati Manchester e NRZ con velocità di trasmissione dati fino a 5 Gbit/s.

Decodifica bus MIL-STD-1553 sull'oscilloscopio R&S®RTO6 che mostra dati e caratteri di controllo
Decodifica bus MIL-STD-1553 sull'oscilloscopio R&S®RTO6 che mostra dati e caratteri di controllo, codici di controllo e messaggi di errore di un flusso di dati continuo.
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Riassunto

Gli oscilloscopi R&S®RTO6, potenti e facili da usare, sono ideali per la verifica dei parametri elettrici nei bus seriali standard e proprietari e per il monitoraggio e il debug di interi sistemi di comunicazione via bus. Sono in grado di attivare e decodificare flussi di dati SpaceWire continui, il che li rende adatti all'industria aerospaziale e a quella avionica.

Caratteristiche chiave per il trigger e la decodifica dei bus seriali

  • Velocità di aggiornamento dell'oscilloscopio di oltre 1.000.000 di forme d'onda al secondo
  • Velocità di aggiornamento rapida con decodifica specifica del protocollo basata su hardware
  • Analisi accurata con funzione di trigger basata su hardware e specifica del protocollo
  • Utilizzo efficiente della memoria dell'oscilloscopio con la modalità cronologia e la memoria segmentata
  • Memoria ultraprofonda con un massimo di 2 GSample per lunghe acquisizioni di dati
Decodifica bus SpaceWire sull'oscilloscopio R&S®RTO6 che mostra dati e caratteri di controllo.
Decodifica bus SpaceWire sull'oscilloscopio R&S®RTO6 che mostra dati e caratteri di controllo, codici di controllo e messaggi di errore di un flusso di dati continuo.

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