Рассматривается задача оценки дрожания фронтов импульсов (джиттера) и ошибок синхронизации сигналов последовательных коммуникационных шин с помощью осциллографов. Для создания повторяющейся глазковой диаграммы на экране осциллографа требуется опорный синхросигнал, который отсутствует в явном виде во многих современных протоколах последовательной передачи, поскольку он встроен в последовательный сигнал данных. В статье показано, как можно получить глазковые диаграммы на экране осциллографа без явного сигнала тактовой частоты.

Для оценкиджиттера и ошибок синхронизации сигналов последовательных коммуникационных шин инженеры часто пользуются осциллографами, которые позволяют увидеть наложение битовых интервалов на глазковой диаграмме. Но для создания повторяющейся глазковой диаграммы на экране осциллографа требуется опорный синхросигнал. Однако во многих современных протоколах последовательной передачи, таких как FlexRay, так товый сигнал в явном виде отсутствует — он встроен в последовательный сигнал данных. Как же инженерам, занятым разработкой устройств FlexRay, получить глазковые диаграммы на экране осциллографа без явного сигнала тактовой частоты? Сначала мы обсудим общепринят ую, но не совсем коррек тную технологию, которой пользуются в наше время некоторые инженеры. Затем мы изучим два новых метода измерения, которые позволяют с большей надежностью увидеть джиттер FlexRay для наихудшего случая.

условиях отсутствия явного опорного сигнала тактовой частоты, от которого можно было бы синхронизировать осциллограф для отобра жения глазковой диаграммы, можно попробовать настроить осциллограф так, чтобы он синхронизировался и от переднего, и от заднего фронта дифференциального сигнала FlexRay. Для надежной син х ронизац ии от всех фронтов ну жно настроить время задержки синхронизации осциллографа на интервал, в точности равный рабочему циклу FlexRay.
На рис. 1 показан пример циклически повторяющейся глазковой диаграммы FlexRay, полученной с помощью осциллографа в режиме с бесконечным удержанием изображения. Основная проблема этого мето- да получения глазковой диаграммы заключается в том, что при синхронизации от самого дифференциального сигнала FlexRay исчезает большая часть компонентов измеряемого джиттера. Единственный джиттер, который удается померить, это джиттер от периода к периоду.
Когда уровень синхронизации осциллографа настроен примерно на 50% от уровня дифференциального сигнала FlexRay, что необходимо для создания сбалансированной по вертикали глазковой диаграммы, осциллограф будет слу чайно запускаться от выбросов или звонов импульса завершающей последовательности фрейма (FES). Кроме того, осциллограф может запускаться от шумов в периоды неактивности сигнала между фреймами. Это создает ситуацию, в которой может происходить захват сигнала меж ду фреймами и отобра жение его в предела х “глаза”. Если выполняется разбраковка “годен/не годен” пошаблону, тошаблон FlexRay должен включать “мертвую зону” вокруг базовой линии сиг- нала (уровень неак тивности), как показано на рис. 1.

Лучший способ получения досто- верной глазковой диаграммы заключается не в синхронизации от каждого фронта сигнала FlexRay, как описано выше, а в синхронизации от сигнала в пределах каждой стар- товой последовательности байта (BSS), который является опорной точкой синхронизации для передачи следующего байта. Однако не все осциллографы обладают параметра- ми, необходимыми для выполнения этого измерения. Для синхрониза- ции от импульса BSS осциллограф должен обладать не только функцией задержки синхронизации, но и воз- можностью синхронизироваться от импульсов определенной ширины. Кроме того, осциллограф должен обеспечивать очень быстрое обнов- ление сигнала, малое время пов- торного запуска и должен обладать возможностью псевдослучайного захвата для обеспечения синхрони- зации от большинства байтов.