Decodificación y disparo en buses basados en Manchester y NRZ

Su misión

Al desarrollar circuitos y sistemas electrónicos, los ingenieros comprueban que las comunicaciones de bus sean correctas. Esto se ejecuta normalmente en dos pasos. En primer lugar se comprueba la calidad de señal con un test de ojo para identificar problemas de integridad en serie o irregularidades esporádicas, como perturbaciones o retardos. En un segundo paso, el desarrollador verifica si el contenido de datos es correcto. En los buses estandarizados, como CAN o SPI, el contenido se analiza generalmente con un software de decodificación de buses específico que se ejecuta en el osciloscopio. Este software visualiza los datos decodificados correlacionados en el tiempo en relación con la forma de onda adquirida, e indica también elementos de protocolo defectuosos, como errores de CRC y encabezados incorrectos. Este tipo de software es muy eficaz para verificar la interfaz de comunicación. Para verificar interfaces que utilizan estándares de comunicación para los que no existe una opción de decodificador, como Profibus PA o MVB, o que utilizan implementaciones de protocolo propietarias, solo es posible la decodificación manual. Sin embargo, esta operación es una fuente de errores y exige mucho tiempo.

Solución Rohde & Schwarz

La opción R&S®RTx-K50 para los osciloscopios R&S®RTP, R&S®RTO y R&S®RTE realiza la decodificación automática de protocolos de comunicación arbitrarios Manchester y NRZ. La decodificación se basa en una estructura de protocolo definida por el usuario. Para el usuario, la decodificación automática supone una gran ventaja, ya que reduce de forma considerable el tiempo necesario para la verificación de las interfaces. En la tabla se relacionan algunos de los estándares de comunicación y características de implementación para las que es compatible la opción R&S®RTx-K50.

Selección de estándares de comunicación y características de comunicación propietarias

Aplicación

Configuración del bus

Para poder realizar la decodificación es necesario configurar las tramas del telegrama conforme a la especificación. El modo de proceder se explica a continuación tomando como base el ejemplo del protocolo Profibus PA con codificación Manchester. El diagrama representado más adelante muestra la codificación de telegrama de este estándar de comunicación.

La mejor manera de decodificar correctamente este bus implica dos pasos:

• Configuración de decodificación del protocolo: Ajustar el estándar de codificación correcto, la polaridad de bus correcta, así como el umbral de decodificación y la velocidad de bits. Con una configuración apropiada, los telegramas se decodifican correctamente con bits no descritos (figs. 1 y 2)
• Configuración de trama del protocolo: Definir los campos de protocolo individuales. Profibus PA comienza con un preámbulo y un delimitador de inicio (véase el diagrama más abajo). Si define estos datos en el diálogo de formato de trama podrá ver el resultado en la fig. 3. Las definiciones de campos de trama posibles se relacionan en la tabla más adelante.

Definiciones de trama posibles

Codificación Manchester y NRZ

La codificación Manchester es un código de líneas en el que la codificación de cada bit de datos tiene al menos una transición. Como resultado, los buses con codificación Manchester no tienen ningún componente continuo útil y tienen temporización propia. En contraposición, en la codificación NRZ se representa un estado a través de un condición importante, como una tensión positiva, y el otro estado, por otra condición, p. ej. una tensión negativa. Los buses con codificación NRZ no tienen estado de reposo y pueden necesitar mecanismos de temporización adicionales o un temporizador separado.

Para configurar el disparo basado en Profibus PA, se procede del siguiente modo: Abra el menú de disparo y seleccione el canal, y elija las condiciones de disparo que convengan para su situación específica. Los eventos de disparo disponibles son inicio de trama y disparo en un patrón de telegrama específico (fig. 4)

La depuración se puede simplificar todavía más con la tabla de decodificación, que aporta una visión general completa de todos los telegramas decodificados. La opción R&S®RTx-K50 permite configurar rápidamente y de forma eficaz la decodificación de buses arbitrarios con codificación Manchester o NRZ en combinación con los osciloscopios R&S®RTP, R&S®RTO y R&S®RTE.