Debugging von Embedded-Systemen in der Automobilelektronik
Mixed-Signal-Systeme sicher beherrschen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Triggerung auf Störimpulse
Um die Bildschirmdarstellung des Oszilloskops mit dem zeitlich nicht korrelierten Störimpuls zu synchronisieren (statt mit den fehlerhaften Datenpaketen), wird das Oszilloskop für Störimpuls-Triggerung konfiguriert. Man benutzt dazu die Fähigkeit des Geräts, auf eine bestimmte Impulsbreite zu triggern. Damit kann man das Oszilloskop auf positive oder negative Impulse triggern lassen, deren Pulsbreite in einem von Anwender angegebenen Wertebereich liegt. Im vorliegenden Fall wurde das Oszilloskop so konfiguriert, dass es auf positive Impulse mit Impulsbreiten von kleiner als 500 ns auf dem CAN-Signal auf Kanal 1 triggerte. Das Oszilloskop synchronisiert die Bildschirmdarstellung auf den sporadischen Störimpuls und stellt diesen an der üblichen Triggerposition etwa in der Mitte des Bildschirms dar. Die CAN-Signale erschienen nun ohne zeitliche Beziehung zu dem Störimpuls.
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Um die Quelle des Störimpulses zu ermitteln, wird eine weitere Prüfspitze mit einem bisher unbenutzten Kanal des 4+16-Kanal-MSO verbunden und man beginnt, „verdächtige“ Signale im Fahrzeug auf gleiche Phasenlage zu untersuchen. Innerhalb weniger Minuten kann so die Störquelle gefunden werden (Bild 6). Die Kurve in Kanal 4 (unten, violette Kurve) zeigt einen Digitalimpuls, der ein Relais steuert, das beim Schalten im Spannungsregler des Fahrzeugs eine Spannungsspitze verursacht. Wenn diese Spannungsspitze während der Übermittlung des Datenpakets mit der ID 07F hex auftritt, löst dies gelegentlich einen Fehler im Scheibenwischersystem aus. Nach der Lokalisierung der Störquelle ist es relativ einfach, durch eine bessere Abschirmung des Scheibenwischer-CAN-Knotens für Abhilfe zu sorgen. Diese Maßnahme verbessert die Einstrahlfestigkeit dieses CAN-Systems nennenswert.
Für die schnelle Beseitigung des beschriebenen, zunächst nicht reproduzierbaren Fehlers waren folgende Merkmale des MSO wesentlich: mehrere zeitkorrelierte Analog- und Digitalkanäle, hohe Bildwiederholrate, hardwareunterstützte CAN-Bus-Decodierung und vielfältige Triggermöglichkeiten wie Paket-ID, fehlerhafte Pakete und Triggerung auf Pulsbreite. Die beschriebenen Debugging-Techniken können natürlich für jede beliebige Applikation der Fahrzeugelektronik eingesetzt werden. Die Chancen stehen gut, dass man beim Debugging solcher Embedded-Mixed-Signal-Designs mit einem MSO schneller zum Ziel gelangt als mit einer herkömmlichen Messlösung aus Speicheroszilloskop, Protokoll- und Logikanalysator.
 | Johnnie Hancock ist Applikationsingenieur bei der Electronic Measurements Group von Agilent Technologies. Nach seinem Elektrotechnik-Studium an der University of South Florida begann er seine berufliche Laufbahn 1979 bei Hewlett-Packard als Entwickler von Embedded-Hardware und hält ein Patent auf ein Verfahren zur Verstärkungskalibrierung von Digitaloszilloskopen. Er ist Autor zahlreicher Fachaufsätze und hält regelmäßig Vorträge auf Fachtagungen. |
 | Peter Kasenbacher studierte Product-Engineering an der FH Furtwangen/Schwarzwald und arbeitet seit seinem Ingenieursabschluss im Jahre 1991 bei Hewlett-Packard bzw. Agilent Technologies in Böblingen. Dort bekleidete er seither mehrere Positionen im Messtechnik-Vertrieb und ist seit 2000 im Marketing als europäischer Product Line Manager für Oszilloskope verantwortlich. |
- Mixed-Signal-Systeme sicher beherrschen
- Triggerung auf Störimpulse
- Beispiel Scheibenwischersystem
