Voici Comment L’oscilloscope Décode Les Bus Série
Décodage de bus série et protocoles sur PicoScope
Les bus de communication série sont largement utilisés dans les conceptions électroniques modernes. Les bus série offrent des avantages significatifs en termes de coût et d’efficacité par rapport aux communications par bus parallèle. Tout d’abord, il y a moins de signaux à acheminer sur la carte, ce qui simplifie et réduit les coûts des circuits imprimés. Chaque appareil nécessite moins de broches d’E/S, ce qui simplifie le conditionnement des composants et réduit donc leur coût. Certains bus série utilisent une signalisation différentielle qui améliore l’immunité au bruit. Lorsqu’il s’agit de communication par cable, ceux-ci seront plus légers, moins gourmands en matière, et permettent des liaisons plus longues.
Il existe une large gamme de normes de communication série, chacune étant optimisée pour des conditions de fonctionnement spécifiques et présentant une complexité de conception, des vitesses, une consommation d’énergie, une tolérance aux pannes et, bien sûr, un coût différents.
Plus de 40 standard sont reconnus par PicoScope
PicoScope décode en standard les protocoles 1-Wire, ARINC 429, BroadR-Reach (100BASE-T1), CAN & CAN FD, CAN J1939, CAN XL, DALI, DCC, DMX512, Ethernet 10Base-T et Ethernet 100Base-TX, FlexRay, I²C, I²S, I3C, LIN, Manchester, MIL-STD-1553, Modbus (ASCII/RTU), bus parallèle, PMBus, PS/2, Quadrature, SENT Fast/Slow, SMBus, SBS Data, SPI-MISO/MOSI, SDI-SDIO, UART (RS-232 / RS-422 / RS-485), USB et données de protocole Wind Sensor avec d’autres protocoles en cours de développement et disponibles à l’avenir grâce à des mises à jour logicielles gratuites.
Bien que les bus série offrent plusieurs avantages, ils présentent également des difficultés lors du dépannage et du débogage des systèmes, car les données sont transmises sous forme de paquets ou de trames qui doivent être décodés, conformément à la norme en vigueur, avant que le concepteur puisse donner un sens au flux d’informations. Le décodage manuel (ou « comptage de bits ») des flux de données binaires est source d’erreurs et prend beaucoup de temps.
Afin d’aider les ingénieurs à visualiser ce qui se passe dans leur conception, identifier les erreurs de programmation et de synchronisation et vérifier d’autres problèmes d’intégrité du signal, PicoScope inclut le décodage et l’analyse des normes série courantes. Les outils d’analyse de synchronisation permettent de montrer les performances de chaque élément de conception, ce qui permet à l’ingénieur d’identifier les parties de la conception qui doivent être améliorées afin d’optimiser les performances globales du système.
Le Décodage
En analysant les tableaux des valeurs des points échantillonnés pour un intervalle de temps donné, on déduire une série de 0 et de 1 logiques , soit par niveau, soit par transition ou par phase, selon le standard sélectionné. Cette analyse existe en standard dans PicoScope. Le résultat du décodage peut être représenté sous forme de graphique temporel ou de tableau, ou les deux simultanément.
Le format Graphique affiche les données décodées dans un format bus, alignées avec la forme d’onde analogique, sur un axe temporel commun, les trames erronées étant marquées en rouge. Les trames peuvent être agrandies et corrélées avec les canaux analogiques acquis afin d’étudier les erreurs de synchronisation ou d’autres problèmes d’intégrité du signal qui sont à l’origine d’ erreurs.
Le format Tableau affiche une liste des trames décodées, y compris les données et tous les indicateurs et identifiants. Vous pouvez configurer des conditions de filtrage pour afficher uniquement les trames qui vous intéressent, rechercher des trames présentant des propriétés spécifiques ou définir un modèle de démarrage pour signaler au programme quand il doit répertorier les données.
Les données peuvent être affichées aux formats hexadécimal, binaire, ASCII ou décimal. Pour faciliter encore davantage la lecture des données décodées, PicoScope permet d’utiliser un fichier de conversion afin que, par exemple, l’adresse hexadécimale 03DF puisse être affichée sous la forme « Température de l’huile » ou toute autre signification du paramètre sous une forme explicite pour l’utilisateur.
L'analyse
Les oscilloscopes à grande mémoire PicoScope peuvent capturer des centaines, voire des milliers de paquets de données série. Il est donc important de pouvoir rechercher et analyser les paquets acquis afin d’isoler ceux qui présentent un intérêt particulier. Il existe plusieurs façons de procéder.
La fonction Recherche
La fonction Recherche (Search) sert à mettre en évidence des paquets spécifiques dans des acquisitions longues qui répondent à des critères de recherche définis par l’utilisateur.
La fonction Filtre
La fonction Filtre n’affiche que les paquets du bus série qui correspondent aux conditions définies par l’utilisateur.
Le filtrage avancé
Les filtres avancés vous permettent d’extraire certains caractères d’un paquet, en fonction de leur position dans celui-ci. Les caractères extraits sont affichés dans une colonne distincte dans la vue tableau.
Pour utiliser les filtres avancés, sélectionnez « Ajouter un filtre ». Choisissez le champ que vous souhaitez filtrer, puis définissez l’opérateur sur « Index de ». Dans le champ d’argument, entrez les positions des caractères que vous souhaitez filtrer, puis cliquez sur Ajouter.
Par exemple, dans l’image suivante, le décodeur UART étendu est utilisé. Le champ de données est très long et contient plusieurs bits d’informations. Pour extraire uniquement les données d’angle, qui se trouvent aux positions 6, 7, 8, 9 et 10, le filtre est réglé sur 6-10. À côté de la colonne de données, une colonne « données filtrées » est apparue et contient les cinq caractères choisis. La colonne de données filtrées peut ensuite être recherchée pour trouver des valeurs particulières.
Les données filtrées apparaissent également sur le graphique, dans une ligne de décodeur distincte.
En termes de syntaxe, saisissez les plages de caractères séparées par un « – ». Plusieurs plages ou valeurs uniques peuvent être filtrées en les séparant par une virgule.
Par exemple, le filtre « 1-3,6 » a été appliqué aux données suivantes. Lorsqu’une plage a été demandée, le résultat est formaté sous forme de chaîne continue avec des espaces séparant les paires de caractères pour plus de lisibilité. Lorsqu’une virgule est utilisée pour séparer les filtres, celle-ci apparaît également dans le résultat.
Les champs sont indexés à partir de zéro, c’est-à-dire que le premier caractère a l’index zéro.
Les ensembles de filtres avancés sont enregistrés dans des losanges au-dessus du tableau. Plusieurs filtres avancés peuvent être utilisés simultanément, y compris sur la même colonne. Pour supprimer un filtre individuel, cliquez sur l’icône de corbeille/poubelle à côté de la description du filtre.
Les Champs ( Field)
Le champs ‘Fields’ permet d’activer et de désactiver les colonnes du tableau. Il offre également la possibilité d’afficher des informations détaillées sur la synchronisation et la tension de chaque paquet, ce qui permet de déterminer les marges de sécurité, l’immunité au bruit et la fiabilité de la conception sur des périodes de fonctionnement prolongées.
La fonction « Données vers texte » (anciennement « Fichier de liaison »)
La fonction « Données vers texte » (anciennement « Fichier de liaison ») permet d’accélérer l’analyse en convertissant les valeurs hexadécimales des champs en un format lisible par l’utilisateur. Ainsi, par exemple, au lieu d’afficher « Adresse : 7E » dans la vue tableau, le texte correspondant « Régler la vitesse du moteur » s’affichera à la place, ou tout autre texte approprié. Le modèle de fichier de liaison avec tous les en-têtes de champ peut être créé directement à partir de la barre d’outils du tableau série et modifié manuellement sous forme de feuille de calcul afin d’appliquer les valeurs de référence croisée.
Les données du tableau peuvent être enregistrées dans un fichier au format tableur en cliquant sur «Exporter» pour les consulter et les analyser hors ligne. Les statistiques et les informations de référence croisées du tableau sont conservées dans le fichier tableur.
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