调试航空航天及航空电子系统中的标准和专有串行总线

罗德与施瓦茨的 R&S®RTE 及 R&S®RTO 系列示波器为航空电子以及航空航天产业提供了强大工具,用于调试现有的以及可自定义的串行总线。

您的任务

串行总线已经在飞机以及航天器的数据通信方面得到普遍应用。尽管数十年来不乏各种标准,但它们仍不断提出挑战并且需要测试以确保在所有条件下的可靠性。物理层问题可能导致接收机读取到错误信息,或者错误的事件序列可能使接收机混乱不清。

可靠性尤为重要,尤其是在航空电子方面。为确保控制及通信总线的可靠性,每个设计以及子系统都必须满足 MIL-STD-1553 等标准中通常定义的特定条件。

除了测试电子参数是否符合标准之外,还必须验证整个总线系统的通信性能。因此,在总线系统的开发以及后期安装及维护过程中,可靠性测试必不可少。

使用适宜工具确定物理层与通过链路的实际解码信息之间的时间相关性,让您在设计时更加信心百倍,规避了手动解码总线的乏味工作。

测试与测量解决方案

R&S®RTE 以及 R&S®RTO 示波器提供了一个可调试低速串行总线的强大工具,通过将示波器转换为协议分析仪,用户能够同时查看具有时间相关性的模拟波形。

航空电子及航空航天的特定总线

多年来,飞机数据网络 (ADN) 的复杂性和要求显著提高。从模拟、点到点连接系统开始,现在已经有很多适用于航空电子及航空航天工业的标准总线。一些标准总线已经有数十年的应用历史,比如 ARINC 429MIL-STD-1553。其他一些总线(比如 SpaceWire)相对较新,还有一些属于专有总线。R&S®RTE 及 R&S®RTO 示波器支持所有这些总线。

ARINC 429 以及 MIL-STD-1553

两个标准均在 20 世纪 70 年代起草,至今仍广泛应用于民航 (CAS) 及军事 (MAS) 航空航天领域。ARINC 429 定义数据率最高为 100 kbits/s,MIL-STD-1553 则支持最高达 1 Mbit/s 的更高数据率。除了其他参数之外,MIL-STD-1553 的不同之处在于其采用双冗余及双向通信结构。

R&S®RTO 示波器能够触发及解码连续 SpaceWire 数据流。
R&S®RTO 示波器能够触发及解码连续 SpaceWire 数据流。
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SpaceWire

SpaceWire (SpW) 是航空航天领域应用的较新的技术标准。该标准规定高速链路及网络的数据率高达 200 Mbit/sec 及更高。该标准基于 IEEE 1355-1995 标准,并且已根据航空航天领域在可靠性、功耗及 EMC 方面的要求作出了相应的调整。解码 SpW 数据流的挑战在于缺失的数据包标识符(通常作为触发)。SpW 同样包含握手,但如果没有出现误差,则数据传输可能是无间隙、无图案的比特序列。

罗德与施瓦茨开发了一种可触发连续 SpW 数据流的新型同步算法。触发条件涵盖控制帧、数据图案、NULL 帧、时间代码及误差条件。R&S®RTE 及 R&S®RTO 示波器是第一类支持触发及解码连续 SpaceWire 数据流的示波器。

专有总线

专有总线基于 Manchester 或 NRZ 编码协议,也常用于航空航天及航空电子系统中的数据及通信总线系统。传统上,针对此类总线的通用触发及解码解决方案一直都极具挑战。R&S®RTE 及 R&S®RTO 示波器有效克服了这一挑战,能够触发及解码数据率最高达 5 Gbit/s 的 Manchester 和 NRZ 编码串行总线。

摘要

R&S®RTE 以及 R&S®RTO 数字示波器强大易用,不仅可用于验证标准及专有串行总线的电气参数,还可监控及排查整个总线系统。此类示波器能够触发及解码连续 SpaceWire 数据流,特别适用于航空航天及航空电子工业。

R&S®RTE 以及 R&S®RTO 的主要串行触发及解码特征

  • 此类示波器具有快速波形捕获率,超过 1,000,000 waveforms/s
  • 采用基于硬件、特定于协议的解码功能,因而具有快速波形捕获率
  • 具有基于硬件、特定于协议的触发功能,因而可确保准确分析
  • 有效利用示波器存储器(带有历史记录模式)以及分段式存储器
  • 最高达 2 GSample 的超深内存,可实现长期数据采集
R&S®RTO 示波器上的 SpaceWire 解码显示连续数据流的数据及控制字符、控制代码以及错误信息。
R&S®RTO 示波器上的 SpaceWire 解码显示连续数据流的数据及控制字符、控制代码以及错误信息。

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