Análisis de buses seriales automotrices: rápido y confiable
Las aplicaciones de sistemas embebidos van creciendo rápidamente en la industria de la automoción, muchos diseños de vehículos utilizan CAN, LIN o FlexRay para comunicarse entre las unidades de control electrónico (ECU), y entre ECUs y sensores, actuadores y displays. Estos buses son esenciales para proporcionar comunicaciones en tiempo real entre Subsistemas del vehículo, desde sistemas de frenos hasta sistemas de infoentretenimiento. CAN, LIN y FlexRay son protocolos de bus robustos, están diseñados para ser confiables y fáciles de integrar.
Aún así, las comunicaciones pueden verse afectadas por el ruido, el diseño de la placa electrónica y los tiempos de encendido/apagado del auto. Los problemas pueden incluir errores de bus excesivos y bloqueos, lo cual puede ser muy delicado si se trata de un sistema crítico en el auto, por ejemplo el sistema de frenado del automóvil. Es de suma importancia que podamos interpretar y analizar esas tramas que se envian por protocolos como CAN bus o LIN bus.
A diferencia de los analizadores de protocolo básicos convencionales, los osciloscopios equipados con opción de decodificación a protocolos, como los MSO 5 Series de Tektronix, se pueden utilizar para ver tanto el tráfico de bus decodificado, como la calidad de la señal transmitida. Esta capacidad permite analizar a detalle el bus. La capacidad de ver la información decodificada junto con la visualización de calidad en la señal, hacen de los osciloscopios la mejor opción para la solución de problemas de comunicación entre los sistemas del automóvil.
Un ejemplo claro es la decodificación del protocolo CAN. En los osciloscopios Tektronix equipados con decodificación y disparo CAN, presionando el botón de "Bus" situado en el panel frontal, le permite hacer este proceso de manera muy fácil e intuitiva, para habilitar la decodificación de la información que está siendo transferida, simplemente tenemos que introducir algunos parámetros básicos como:
- Tipo de protocolo (en este caso CAN)
- Tipo de señal
- Canal de entrada
- Velocidad de bits
- Umbral de voltaje
- Punto de muestra (como porcentaje de tiempo de bits).
Al introducir los valores que deseamos recibir, el osciloscopio buscara la trama, se podrán visualizar los datos que se están transmitiendo:
Finalmente se puede interpretar la información ya decodificada. La forma de onda del bus decodificado indica los elementos de un mensaje CAN utilizando gráficos codificados por colores. Para los ingenieros de firmware del área de desarrollo automotriz, el formato de la tabla de resultados puede ser muy útil. Esta visualización de la actividad del bus con marcas de tiempo puede compararse fácilmente con los listados de software, proporcionan un cálculo fácil de la velocidad de ejecución. La Tabla de resultados también proporciona un enlace a las pantallas de forma de onda. Gracias a la pantalla touch del equipo, puede tocar una línea en la pantalla tabular y el osciloscopio automáticamente amplía las señales de bus correspondientes y de igual forma las tramas, que se muestran en la sección inferior de la pantalla.
Una importante herramienta para la depuración de errores en las tramas de CAN bus, es la herramienta de disparo de los protocolos de buses seriales.
Cuando se configura de forma correcta el disparo de buses seriales, el osciloscopio puede capturar las señales de entrada que queremos detectar, en la imagen que se muestra a continuación observamos como el osciloscopio puede hacer el disparo cuando encuentra la trama 12345678 en hexadecimal:
Decodificación de buses múltiples en una vez
Una característica poderosa de los osciloscopios MSO 5 Series es la capacidad de definir y decodificar múltiples buses a la vez.
Volviendo a nuestro ejemplo anterior de decodificación; imagine que los controles de la ventana son operados por un bus LIN. Cuando el conductor presiona el control de la ventana del pasajero hacia abajo, aparece un mensaje, se inicia en un bus LIN en la puerta del conductor, pasa a convertirse en un bus CAN cuando entra en la unidad de procesamiento central, y luego se envía a otra red LIN en la puerta del pasajero. En este caso, podemos configurar el disparo en el mensaje en uno de los buses, capturar y decodificar los tres buses simultáneamente, haciéndolo excepcionalmente fácil de ver el tráfico a medida que pasa de un bus a otro a través del sistema. En este ejemplo, el disparo se activó en el primer mensaje LIN y se capturó en los tres buses.
Esta es una de las múltiples aplicaciones que trae consigo el nuevo osciloscopio de tektronix. Con una innovadora interfaz de usuario de pantalla táctil con zoom de deslizamiento, la pantalla de alta definición más grande de la industria y 4, 6 u 8 entradas FlexChannel ™ que le permiten medir una señal analógica u ocho señales digitales, el MSO de la Serie 5 está listo para los retos más difíciles de hoy.
Establece un nuevo estándar para el rendimiento, el análisis y la experiencia general del usuario.
Consulta los modelos de la Serie MSO 5 de Tektronix: