Современная электроника №9/2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 53 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 Рис. 2. Графическое представление декодированных данных с запуском по символу EOP Рис. 3. Настройки осциллографа для измерений SETUP/HOLD С помощьюфункций поиска пользова- тель может отфильтровать интересую- щие его результаты. Функции запуска Для поиска интересующей пользова- теля области в потоке данных, напри- мер появления определённого редко- го события (этомогут быть ошибкиили простоначалоиконецпередачи), может оказаться полезнойфункция запуска на основе декодированных данных. Исполь- зуя базовый запуск пофронту, функция запуска для стандарта SpaceWire обнару- живает любуюактивность нашине, деко- дирует данные и затемищет в них задан- ные события. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет найдено хотя бы одноиз них. Найденное событие отобра- жается намаркере запуска. На рисунке 2 показанпример запуска по символу EOP, которыйотмечает конецпакета. Исполь- зуемые для запуска символы SpaceWire: ● управляющие символы – FCT, EEP, EOP или ANY; ● символы данных – любые значения («равно», «не равно» или диапазон); ● NULL-код; ● TIME-код – любое значение («равно», «не равно» или диапазон); ● ошибки чётности или ошибки ESCAPE. Р АССИНХРОНИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ СТРОБИРОВАНИЯ И ДАННЫХ СТАНДАРТА S PACE W IRE Успешная работа канала SpaceWire на высоких скоростяхпередачиданных во многом зависит от рассинхронизации (задержки) между парами дифферен- циальных сигналов данных и сигналов стробирования во всей сети. Это свя- зано с тем, что протокол SpaceWire для корректногодекодированияиспользует минимальное времямежду двумя любы- ми фронтами сигналов данных и стро- бирования. Чтобы обеспечить коррект- ное декодирование, стандарт SpaceWire устанавливает, что задержка должна быть минимизирована по всему тракту от передатчика до приёмника, включа- ющему в себя: ● формирование/распространение КМОП-сигналов данных и стробиро- вания (логические цепи источника); ● LVDS-драйвер; ● дорожки печатной платымежду LVDS- драйвером и разъёмом SpaceWire; ● кабель и разъёмы SpaceWire; ● дорожки печатной платымежду разъ- ёмом SpaceWire и LVDS-приёмником; ● LVDS-приёмник; ● распространение и обработку КМОП- сигналовлогическимицепямиадресата. Приложение 1 стандарта SpaceWire версии 1 [1] описывает проведение некоторых изолированных измерений, например только драйвера, только при- ёмника, только кабеля и т.д. Такой под- ход возможен, если имеется доступ ко всем отдельным компонентам. Метод, предлагаемый в данной статье, заклю- чается в измерении всего канала (драй- вер, разъёмы, кабели, приёмник) для получения суммы задержек сигналов данных / стробирования в канале. Для реализации данного метода использовались 9 различных устройств, между которыми была измерена задерж- ка для 41 межточечного канала. Для соединения двух устройств SpaceWire использовались различные наборы кабелей (1 м, 1+1 м, 1+2 м). Ниже при- водится сравнение двух методов авто- матического измерения задержки SKEW между сигналами данных и стробиро- вания стандарта SpaceWire: 1. Метод с использованием встроенных функций измерения осциллографа SETUP и HOLD. 2. Метод с формированием расчётного сигнала MATH, представляющего со- бойфункциюисключающего «ИЛИ» сигналов данных DATA и стробирова- ния STROBE, с последующим измере- нием длительности высокого состоя- ния HIGH PULSE расчётного сигнала. Как показано на рисунке 3, функ- ция измерения SETUP/HOLD исполь- зует любой фронт тактового сигна- ла (Either) [2]. В этом случае осцилло- граф измеряет время между любым перепадом тактового сигнала (Clock) и любым перепадом сигнала данных (Data). Функция SETUP предполага- ет, что сначала изменяются данные, а HOLD представляет собой тактовый сигнал. При этом неважно, назначается ли сигнал данных стандарта SpaceWire тактовому сигналу или сигналу данных осциллографа. В обоих случаях будет измерено время между любым фрон- том сигнала STROBE и любым фрон- том сигнала DATA и наоборот. При использовании функции MATH XORдлясигналовDATAиSTROBEможно измерить высокий или низкий импульс, который также указывает на расстоя- ние между фронтами сигналов DATA и STROBE. В обоих случаях (SETUP/HOLD иMATHXOR) был включённабор стати- стикиизмерений, чтопозволяет опреде- лить максимальное значение за указан- ныйпериодвременииличислособытий. Вданномслучаеизмеренияпроводились наосноведанных, полученныхиз11454 событий. Нарисунке4показанырезульта- тыизмеренийдляфункцийSETUPиHOLD (каналы1и2)иположительногоимпуль- садляфункцииMATHXOR(каналы3и4). Как видно из рисунка 5, каналы 1 и 2 получают сигналы от драйвера приё- мо-передатчика T6, а каналы 3 и 4 – от драйвера приёмо-передатчика T1. Между нимирасположен кабель SpaceWire дли- Hold Setup