Disparo y decodificación de buses basados en Manchester y NRZ

Su misión

Al desarrollar circuitos y sistemas electrónicos, los ingenieros realizan pruebas para determinar las comunicaciones de bus correctas. Esto se realiza usualmente en dos pasos. Primeramente, la calidad de la señal se verifica mediante una prueba ocular para identificar cualquier problema de integridad en serie o irregularidades esporádicas, tales como fallas o «runts». Posteriormente, el ingeniero de desarrollo verifica el contenido de datos correcto. Para buses estandarizados, como CAN o interfaz de periféricos serie (SPI), el contenido usualmente se analiza con un software decodifcador de bus especialmente diseñado que se ejecuta en el osciloscopio. Este software muestra la correlación temporal de los datos decodificados con la forma de onda adquirida y también indica elementos de protocolo erróneos, como errores de control de redundancia cíclica (CRC) y encabezados erróneos. El software mencionado permite probar la interfaz de comunicaciones. Para probar las interfaces que utilicen protocolos de comunicaciones estándar y que no tengan una opción de decodificador disponible, como Profibus PA o MVB, o que utilicen implementaciones de protocolos patentadas, solo es posible la decodificación manual. Pero este es un proceso es propenso a errores y que consume mucho tiempo.

Solución Rohde & Schwarz

La opción R&S®RTx-K50 para los osciloscopios R&S®RTP, R&S®RTO y R&S®RTE proporciona decodificación automática de protocolos de comunicación arbitrarios Manchester y NRZ. La decodificación se basa en una estructura de protocolo definida por el usuario. El usuario se beneficia de la decodificación automática, lo que reduce en gran medida el tiempo requerido para probar las interfaces. La tabla enumera algunos de los protocolos estándar de comunicaciones y las características de implementación compatibles con la opción R&S®RTx-K50.

Selección de estándares de comunicaciones y características de comunicaciones patentadas

Aplicación

Configuración de bus

Para permitir la decodificación, se deben configurar las tramas del telegrama de acuerdo con las especificaciones. Este enfoque se explica a continuación con base en el ejemplo del protocolo Profibus PA codificado por Manchester. El diagrama que se muestra con posterioridad muestra la codificación del telegrama de este protocolo estándar de comunicaciones..

La decodificación correcta de este bus se puede configurar de mejor manera en dos pasos:

• Configuración de decodificación de protocolo: Configure el protocolo estándar de codificación correcto, la polaridad de bus correcta, así como el umbral de decodificación y la velocidad de bits. Con una configuración adecuada, se decodifican los telegramas de manera correcta con bits sin describir (figs. 1 y 2)
• Configuración de la trama del protocolo: Defina las casillas de protocolo individuales. El protocolo Profibus PA comienza con un preámbulo y un delimitador de inicio (véase el diagrama que se muestra a continuación). Si usted define esto en el cuadro de diálogo de formato de la trama, podrá ver el resultado en la fig. 3. Las posibles definiciones de las casillas de la trama están enumeradas en la tabla que se muestra a continuación.

Posibles definiciones de casillas

Codificación Manchester y NRZ

La codificación Manchester es un código de línea en el que para codificar cada bit de datos tiene al menos una transición. Como consecuencia, los buses con codificación Manchester no tienen componentes de DC y están autocronometrados. En contraposición, en la codificación NRZ se representa un estado mediante una condición significativa como un voltaje positivo, el otro estado por otra condición como un voltaje negativo. Los buses con codificación NRZ no tienen estado de reposo y puede que sea necesario contar con mecanismos de reloj o un reloj separado.

Para configurar el disparo basado en Profibus PA, siga los siguientes pasos: abra el menú de disparo, seleccione el canal y escoja las condiciones de disparo que sean apropiadas para su situación específica. Los eventos de disparo disponible son el inicio de la trama y disparo en un patrón de telegrama especifico (fig. 4)

La depuración se puede simplificar aún más con la tabla de decodificación que brinda una descripción completa de todos los telegramas decodificados. La opción R&S®RTx-K50 permite una configuración de decodificación de bus rápida y eficiente de buses codificados arbitrariamente Manchester o NRZ con los osciloscopios R&S®RTP, R&S®RTO y R&S®RTE.