Mixed-Signal-Oszilloskope können den FlexRay-Bus praxisgerecht untersuchen
FlexRay auf dem Prüfstand
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
FlexRay auf dem Prüfstand
Schaltet man die Zeitbasis des Oszilloskops auf höhere Auflösung und sucht den Ort des Fehlers auf, kann man schnell das Timing des fehlerhaften Impulses relativ zum Takt bestimmen (Bild 8). Jede Flanke des differenziellen FlexRay-Signals (obere Kurve) sollte mit einer fallenden Flanke des software-rekonstruierten Taktes zusammenfallen (untere Kurve). Die ansteigende Flanke des achten Bits des neunten Bytes des Frames mit der ID 6 (der zweite dargestellte Impuls) scheint aber etwa 30 ns zu spät zu kommen. Die Decodierung des Datenbytes liefert einen Wert von 0000 0001.
Nach genauerer Analyse zeigte sich allerdings, dass der fehlerhafte Impuls, der die Maskenverletzung auslöste, nicht das achte Bit des neunten Bytes war. Tatsächlich gehörte er bereits zur nächsten BSS, also der des zehnten Frame-Bytes. Diese kam allerdings etwa 85 ns zu früh und rutschte so ins neunte Byte, das eigentlich ein Null-Byte (0000 0000) sein sollte. In einem idealen 10-Mbit/s-FlexRay-System treten BSS in einem Abstand von genau 1 μs auf. Der Timing-Fehler des neunten Bytes hat somit einen Fehler ausgelöst, der in unserem Flex-Ray-System zunächst wie ein Codierfehler aussah.
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Protokolldecodierung und -analyse
Mit einem Mixed-Signal-Oszilloskop, das analoge, digitale und serielle Signale zeitkorreliert anzeigt und auch noch Augendiagramme darstellen kann, lässt sich das Debugging auf der Bit-Übertragungsschicht sehr effizient bewerkstelligen. Für die Analyse der Protokollschicht benötigte man bisher jedoch in der Regel einen separaten Protokollanalysator. Einige neuere Oszilloskope können jedoch auch Protokolle decodieren. Solche Oszilloskope ermöglichen es, die Signalkurven zusammen mit dem decodierten Protokoll anzuzeigen. Zu Beginn der Messung konfiguriert man das Oszilloskop zunächst für die jeweilige Datenrate (beispielsweise 2,5, 5,0 oder 10,0 Mbit/s) und Zykluszeit. Danach wählt das Oszilloskop automatisch die Einstellungen für Abtastrate, Speichertiefe, Taktrückgewinnungsverfahren und Triggerung in der Weise, dass es auf eine bestimmte TSS (Transmission Start Sequence) triggert und einen kompletten Flex-Ray-Zyklus repetitiv erfasst.
Die FlexRay-Decodierfunktion liefert eine mit Zeitindexnummern versehene Signaldarstellung und eine zeitkorrelierte Liste der decodierten seriellen Datenpakete (Bild 9). Das Listenfenster zeigt die Inhalte aller während der Messung erfassten Frames zusammen mit der jeweiligen Zeitindexnummer und einem Zeitstempel. Bei FlexRay-Signalen zeigt dieses Fenster die Frame ID, die Zyklusnummer und die Nutzdaten.
Im Listenfenster lassen sich die decodierten seriellen Pakete nach oben oder unten rollen, um nach bestimmten Übertragungsereignissen zu suchen. Das Listenfenster und die Signaldarstellung sind miteinander korreliert; der Teil des Signals, welcher der im Listenfenster markierten Zeile entspricht, wird durch erhöhte Helligkeit hervorgehoben.
Letztlich lässt sich feststellen, dass ein Mixed-Signal-Oszilloskop mit erweiterten Triggerfunktionen, Augendiagrammfunktion und Protokolldecodierfunktion, kombiniert mit einer hochtemperaturfesten Tastkopflösung dem Entwickler die Tools bieten kann, die er für Design und Debugging automobiler Kommunikationssysteme der neuesten Generation benötigt. ha
 | Johnnie Hancock ist Applikations-Spezialist für Automotive bei der Digital Test Division von Agilent Technologies in Colorado Springs, USA. |  | Peter Kasenbacher ist EMEA-Product-Line-Manager für Oszilloskope bei Agilent Technologies in Böblingen. |
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