SB5000 Vehicle Serial Bus Analyzer (EINGESTELLT)

Der SB5000 ist ein leistungsfähiger Serial Bus Analyzer, der mit vielfältigen Funktionen Ihre Anwendungen unterstützt. 

FlexRay

Die einfache und effiziente Beobachtung der physikalischen Schicht und simultane Protokollanalyse ermöglichen eine Untersuchung der Leistungsfähigkeit von FlexRay-Kommunikationssystemen. Die Evaluierung und Prüfung erfolgt durch eine Langzeit-Beobachtung (mehrere Zyklen) des Bussystems. Damit lassen sich Fragen klären, wie ob beispielsweise spezielle Frames wie geplant übertragen werden, ob es "Störspitzen" in den Signalen gibt oder ob Daten verfälscht werden. Die FlexRay FIBEX Funktionen* für symbolische Trigger, Analyse und Trendanzeige erlauben eine Aktivierung von Triggern und die Darstellung der Analyse-Ergebnisse durch physikalische Werte (Message und Signal) konform zur FIBEX-Datenbank. 

Neben einer Triggerung auf Frame-Beginn, ID, Zyklusanzahl, Daten und andere Bedingungen erlaubt der Serial Bus Analyzer SB5710/SB5310 auch eine Triggerung auf CRC, BSS und FES-Fehler, um Spannungssignale auf der physikalischen Schicht erfassen zu können. Die Ergebnisse der Protokollanalyse und der Decodierung werden parallel zum Signalverlauf angezeigt, der in Echtzeit mit jedem Trigger aktualisiert wird (Bild 1). Wenn eine Anomalität in der Kommunikation auftritt, hilft dies bei der Ermittlung der Ursache und der Entscheidung ob dies ein Hardware- oder Software-Problem ist. Die Analyse-Ergebnisse lassen sich in einer Textdatei im csv-Format abspeichern. Mittels "Field Jump" im Zoom-Bildschirm kann zum Anfang eines bestimmten Felds in einem bestimmten Frame (CRC Feld zum Beispiel) gesprungen werden. Zudem können die gesamten erfassten Daten nach dem Signalverlauf im Feld durch die Angabe der Feld- und Frame-Bedingungen durchsucht werden.

Bild 1: FlexRay: Beispiel für die Darstellung von Signalverlauf, Liste, decodierte Daten   Bild 2: FlexRay FIBEX: Beispiel für die Darstellung von symbolischer Decodierung, Analyseliste

 FlexRay Augen-Diagramm-Analyse

Bild 3: Augen-Diagramm   Bild 4: Beispiel für eine Augen-Diagramm-Analyse

Mit dem SB5710/SB5310 lassen sich Masken- und Augendiagrammtests (Bild 3) durchführen, die den durch die FlexRay Physical Layer Conformance Test Specification definierten Evaluierungsmethoden für Augendiagramme entsprechen. Mit Hilfe von akkumulierten Testimpulsen und einem Maskentest kann die Anzahl der abnormen Impulse, die Anzahl der Signalmesswerte im abnormen Bereich und deren Verhältnis berechnet, und die Ergebnisse angezeigt werden. Die gleichen Masken- und Augendiagrammtests können auch für ein bestimmtes Bit ausgeführt werden, das in der Onscreen-Zoom-Box ausgewählt werden kann (Bild 4). Bis zu sechs Maskenmuster, einschließlich der durch die FlexRay-Spezifikation definierten, können im Gerät gespeichert und entsprechend der Art der auszuführenden Tests wieder abgerufen werden. Die abgerufenen Masken können zudem editiert werden.

SI Voting Procedures Analyse NEU

(Nach einer Erhebung von Yokogawa war dies im März 2009 das weltweit erste digitale Oszilloskop-basierte Instrument mit einer derartigen Funktionalität )

Die FlexRay Consortium Physical Layer Working Group entwickelt eine "SI (System Integrity) Voting Procedure", mit der sich sicherstellen lässt, dass die elektrische physikalische Schicht richtig funktioniert. Ab der 4.42 Firmware unterstützt das SB5000 diese fortschrittlichen Funktionen und erlaubt außerdem eine Signalbeobachtung auf der physikalischen Schicht und eine Protokollanalyse. Details zur SI Voting Procedure und unserer Lösung finden Sie im "White Paper". 

Bild 5: Beispiel für eine SI Voting Analyse 

Test der elektrischen Eigenschaften des Bustreibers 

Der SB5710/SB5310 verfügt über Funktionen zur Berechnung der Parameter für eine elektrische Charakterisierung von Bustreibern (Timing-Messungen des Sender- und Empfängerbetriebs). Durch die einfache Auswahl der Parameter für den Quellenkanal und die zu prüfende Schaltung in einem einfach zu verstehenden graphischen Menü lassen sich verschiedene Verzögerungszeiten, Anstiegs-/Abfallzeiten, die Absolutwerte differentieller Spannungen und andere Werte einfach bestimmen.

 Untersuchung von Schwankungen bei der Kommunikations-Verzögerung und der Zykluszeit 

Der SB5710/SB5310 kann BSS Bit Zeitintervalle von FlexRay-Kommunikationsdaten erfassen und auch eine entsprechende Statistik berechnen (Bild 6). Er unterstützt Zeitintervall-Messungen und die statistische Berechnung von einzelnen BSS, einzelnen BSS in einem Frame mit einer speziellen ID und des ersten BSS in einem bestimmten Frame oder Zyklus.

Bild 5: Beispiel für die elektrischen Parameter des FlexRay-Bustreiber Bild 5: Beispiel für die statistische Verarbeitung eines BSS-Zeitintervalls

  Symbolische Triggerung, Analyse und Trend-Anzeige 

CAN Bus

Fahrzeug-Netzwerke sind für einen speziellen Einsatz standardisiert, wobei das optimierte Protokoll für verschiedene Anwendungen genutzt wird. Der SB5710/SB5310 unterstützt die Analyse von CAN, dem heute standardmäßigen Backbone-Netzwerk und Steuer-Protokoll. Neben den FlexRay Analyse-Funktionen enthält das Instrument standardmäßig auch eine ganze Reihe von CAN-Bus-Triggern und robusten Analyse-Funktionen. 

Bild 9: Beispiel für die Darstellung eines CAN Signals in Form einer Liste und decodierten Daten

Das Gerät verfügt über dedizierte CAN-Trigger, wie für Frame-Beginn, ID, Daten, Remote Frames und fehlerhafte Frames. Zusätzlich können jetzt bis zu vier ID und Daten-Bit-Zustände eingestellt und Trigger auf der Basis von OR-Beziehungen dieser Kombinationen aktiviert werden. Anhand der Ergebnisliste der Protokollanalyse, die in Form einer Zeitreihe dargestellt wird (Bild 9), können die Analyse-Ergebnisse für jeden Frame (Frame-Art, Zeit seit dem Trigger-Punkt, ID, DLC, Daten und CRC), Präsenz/Fehlen des Ack Signals, sowie die Zuordnung zu den entsprechenden Signalen auf einem einzigen Bildschirm überprüft werden. Durch die Eingabe eines Typs oder anderer Merkmale von Feldern und Frames kann nach den entsprechenden Signalen in den erfassten CAN-Framedaten gesucht werden.

 Analyse und Darstellung des Signalverlaufs von zwei Bussen gleichzeitig 

Es lassen sich zwei CAN-Bussignale mit unterschiedlichen Zuständen (zum Beispiel, Hi-Speed und Low-Speed CAN) gleichzeitig analysieren, und die Analyse-Ergebnisse zusätzlich zum Signalverlauf anzeigen. Dies erlaubt die Verifikation der Korrelation zwischen den Daten auf dem CAN-Bus des Upstream (Backbone) Netzwerks und des Downstream (Sub) Netzwerks. Es lassen sich dabei Bussignale mit unterschiedlichen Bit-Raten durch ein Zoomen in jedem der zwei Zoom-Bereiche beobachten (Bild 10).

Bild 10: Gleichzeitige Darstellung des Signalverlaufs und der decodierten Daten von zwei Bussystemen

 Symbolische Triggerung, Analyse und Trend-Anzeige 

Es lassen sich Definitionsdateien für physikalische Werte laden (DBC-Datenbank-Dateien mit Erweiterung .dbc), Trigger-Einstellungen auf der Basis von physikalischen Werten (Message und Signal) eingeben und die Analyse-Ergebnisse als physikalische Werte (Decodierung) anzeigen. Physikalische Werte können direkt von den Signalen abgeleitet werden, was eine effektivere Fehlersuche und Fehleranalyse im CAN-Netz erlaubt. Auch kann eine bestimmte Message/Signal in den erfassten CAN-Daten ausgewählt und die physikalischen Werte in einem Trenddiagramm angezeigt werden (Bild 12).

Die dedizierte PC-Software für die Symbol-Definition (Symbol-Editor) erlaubt die Umwandlung von einer DBC-Datenbank-Datei in eine Datei mit physikalischen Werten (Message, Signal). Dann kann die physikalische Wertdatei in den SB5710/SB5310 importiert werden.

Die Symbol-Definition (Symbol-Editor) kannhierkostenlos heruntergeladen werden.

LIN Bus

Umfassende Trigger-Funktionen, leistungsfähige Analysewerkzeuge und Suchfunktionen für die erfassten Daten werden auch für den LIN-Bus (Body-Subnetzwerk) zur Verfügung gestellt. Was die Trigger betrifft deckt der SB5710/SB5310 nicht nur Break + Synch und ID/Data Bedingungen (kombinierbar) ab, sondern auch eine Reihe von Fehler-Triggern. Dies ist eine der wichtigsten Eigenschaften der Serie SB5000. Dies ermöglicht die Erfassung von Signalverläufen, wenn die verschiedenen von der LIN Protokoll-Spezifikation definierten Fehler (Parität, CheckSum, TimeOut, etc.) auftreten und erlaubt die Überprüfung dieser Signale und die Ergebnisse der Protokollanalyse (Liste) neben der Fehlerinformation. Es lassen sich dabei Daten sowohl entsprechend der LIN Revision 1.3 und 2.0 analysieren, die auf der gleichen Busleitung gleichzeitig vorhanden sind.

Bild 13: Beispiel einer LIN-Trigger-Einstellung  Bild 14: LIN-Signalverlauf, Liste, decodierte Daten Bild 15: Simultane Decodierung und Analyse von LIN Revision 1.3 und 2.0

Kombinierte Trigger: Einstellung von Triggern auf Ereignisse von In-Vehicle-Bussystemen und auf anderen Kanälen
(z.B. ein Sensoreingang oder ein anderes Ereignis auf einem In-Vehicle-Bus) (Event Interval Trigger)

Trigger auf eine Kombinationen mit einem Signal nicht von einem In-Vehicle-Bus  Trigger können durch eine Kombination aus einem Ereignis auf einem In-Vehicle-Bus und auf einem analogen Signal ausgelöst werden. Dies erlaubt beispielsweise das Debugging eines Systems durch die Definition einer Trigger-Bedingung, die einen Zeitunterschied zwischen einer LIN-Signal-Trigger-Bedingung und einem Signaleingang auf einen anderen Kanal erkennt, wie beispielsweise bei einem Sensor oder einem Signal zur Betätigung eines Aktuators.  Trigger auf eine Kombination aus zwei In-Vehicle-Bussignalen  Es kann eine Bedingung definiert werden, die einen Trigger bei einem Zeitunterschied (Verzögerungszeit, etc.) zwischen den Trigger-Bedingungen auf zwei separaten In-Vehicle-Bussystemnetzen aktiviert. Dies ist hilfreich, um die komplementäre Funktion zweier entsprechender Sub-Netzwerke zu verifizieren.  Bild 16: Event Interval  Trigger-Einstellung

UART

Die Kommunikation über einen universellen UART wird in unterschiedlichen Bereichen genutzt, von der Übertragung von CPU-Daten im ECU (elektronisches Steuergerät) bis hin zu Kommunikationssignalen in Fertigungseinrichtungen - darunter auch in der Automobil-Entwicklung. Der SB5710/SB5310 unterstützt universelle UART-Trigger- und Analyse-Funktionen. Die Bilder 17 und 19 zeigen Beispiele für UART-Trigger-Einstellungen sowie den Signalverlauf beziehungsweise die Analyse-Ergebnisse. 

Überprüfung von Signalbedingungen bei Problemen mit flexiblen UART-Triggern und Fehler-Triggern 

Neben der Definition von Bedingungen für 8 Daten-Bits (mit/ohne Paritätsbit) und 7 Daten-Bits + Paritätsbit kann die UART-Trigger-Funktion des SB5710/SB5310 auch nach Paritäts- und Framing-Fehlern suchen und triggern. Die Analyse der Anzahl, Zeit der Trigger-Position, binäre und hexadezimale Darstellung der Daten, Fehler und anderen zusätzlichen Informationen können mit den Signalen verlinkt werden und auf dem gleichen Bildschirm angezeigt werden wie die Analyse-Ergebnisse.
 

I²C, SPI Bussysteme