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Los osciloscopios R&SRTO con canales digitales prueban sistemas embebidos complejos La opcin R&SRTO-B1 convierte a los osciloscopios R&SRTO en osciloscopios de seal mixta (MSO)

rpidos, precisos y fciles de manejar. La combinacin de dos o cuatro canales analgicos con 16 canales

digitales para el anlisis lgico extenso, junto con la opcin de disparo y decodificacin especfica para

el protocolo, representa una potente herramienta para los desarrolladores de hardware y software en el

anlisis de sistemas embebidos.

Herramienta para el anlisis de sistemas embebidos complejos Cuantas ms tareas deben ejecutar los sistemas embebi-dos, ms complejos son y mayor es la variedad y cantidad de interfaces entre los componentes digitales y analgicos. Por eso, no es poco frecuente que dentro de un diseo se utilicen

seales de 1bit, buses de datos en paralelo sncronos y asn-cronos y buses de datos en serie. Para poder administrar esta creciente complejidad es necesario analizar todas estas inter-faces en diferentes niveles de abstraccin. Para ello normal-mente se necesitan montajes complejos con varios equipos que se manejan de diferente forma: las formas de onda ana-lgicas se examinan con un osciloscopio, las seales digitales con el analizador lgico y los protocolos de transmisin con un analizador de protocolos.

Este complejo proceso puede simplificarse notablemente: la opcin R&SRTO-B1 para el R&SRTO lo convierte en un osciloscopio de seal mixta que combina las posibilidades de medicin de los osciloscopios de memoria digital con la capacidad de anlisis de los analizadores lgicos, de forma que adems de los canales analgicos ofrece tambin cana-les digitales adicionales para el anlisis de estados digitales y detalles de protocolo (FIG.1). Registra los canales analgi-cos y digitales de forma sincronizada, de manera que el an-lisis se efecta en correlacin con el tiempo en el mismo ins-trumento. Esto permite al usuario analizar los circuitos en los diferentes niveles de abstraccin mediante un nico ins-trumento de manejo estndar y cmodo. De esta forma, el R&SRTO puede utilizarse tanto en el desarrollo de hardware para el anlisis de la integridad de las seales como en el desarrollo de software para analizar el contenido de las seales.

Principio de dos fases: registrar y evaluarEl modo de funcionamiento de un osciloscopio digital se divide en dos fases sucesivas: la fase de registro y la fase de evaluacin. En la fase de registro se guardan las seales muestreadas en una memoria de datos. En la fase de evalua-cin se efecta el anlisis y la reproduccin de las formas de onda registradas.

FIG.1 Osciloscopio R&SRTO con la opcin de seal mixta R&SRTO-B1

integrada.

INSTRUMENTACIN | Osciloscopios

Data-to-clock trigger en ms de 15 canales de datos

Canal de datos 0

Canal de datos 1

Canal de datos 2

Canal de datos 3

Canal de datos 14

Reloj

Setup time

TriggerHold time

Violacin del setup time

El R&SRTO, equipado como osciloscopio de seal mixta, aplica este principio de dos fases en los canales analgicos y digitales. Su comportamiento sigue siendo el de un oscilos-copio convencional con funciones para los canales analgi-cos y digitales estn sintonizados entre s. Debido a la elevada cantidad de canales y las numerosas posibilidades de ajuste resultantes, el manejo claro y sencillo adquiere la mxima importancia. Aqu destacan los R&SRTO, puesto que gra-cias a las estructuras de men planas y a los diagramas de flujo de seal, su manejo es intuitivo, incluso con la opcin de seal mixta R&SRTO-B1. Los mens de manejo son transpa-rentes, por lo que las ventanas permanecen visibles. De esta forma es posible reconocer inmediatamente cualquier modi-ficacin de los ajustes que afecte a las formas de onda. Para una mayor claridad, se pueden agrupar las formas de onda en diferentes ventanas de la pantalla.

Elevada resolucin temporal combinada con larga duracin de registroLa elevada resolucin temporal no es ventajosa nicamente para los canales analgicos, sino tambin para los canales digitales; con esta resolucin el osciloscopio analiza tambin los eventos en las seales digitales con la correspondiente precisin y puede detectar l mismo de forma fiable impul-sos estrechos de interferencias (glitches). Para canales digita-les como fuente de disparo, el momento del trigger se deter-mina con gran precisin, de forma que es poco el jitter de las formas de onda en la visualizacin.

Por este motivo la opcin de seal mixta R&SRTO-B1 ofrece en los 16canales digitales una frecuencia de muestreo de 5Gmuestras/s (en los canales analgicos 10Gmuestras/s). Esto da como resultado para los canales digitales una reso-lucin temporal de 200ps en toda la profundidad de regis-tro de 200Mmuestras, una peculiaridad en esta clase de

instrumentos. Incluso los eventos que se producen a gran dis-tancia del momento de disparo se representan con una ele-vada precisin temporal. La memoria de datos de la opcin de seal mixta es independiente de la unidad base, por lo que la profundidad de registro de 200Mmuestras no se ve afectada por la cantidad de los canales analgicos y digitales activados.

Si la resolucin temporal de los canales analgicos supera la resolucin temporal de los canales digitales, por ejemplo con una frecuencia de muestreo de 10Gmuestras/s o en caso de interpolacin, los canales digitales se adaptan a la frecuencia de muestreo de los canales analgicos mediante la interpo-lacin de muestreo y retencin (sample&hold ). As se garan-tiza el anlisis conjunto de formas de onda analgicas y sea-les digitales.

La profundidad de registro de 200Mmuestras como mximo por canal digital es adecuada para muchas aplicaciones, por ejemplo para el registro de secuencias largas de datos de buses en serie. Con una velocidad de bits de 400Mbit/s y una frecuencia de muestreo de 5Gmuestras/s se obtiene una profundidad de registro de 16Mbit. Esta gran capacidad de memoria puede utilizarse, adems de para registrar secuen-cias largas de datos, tambin para registrar una gran cantidad de formas de onda consecutivas.

Datos clave de la opcin R&SRTO-B1 16 canales digitales, muestreados con 5Gmuestras/s y una resolucin temporal de 200ps en toda la capaci-dad de memoria de 200Mmuestras para la deteccin incluso de glitches muy distanciados entre s.

Deteccin rpida de eventos poco frecuentes mediante una velocidad de registro y anlisis de hasta 200000 for-mas de onda por segundo en canales analgicos y digi-tales.

Dos sondas activas con elevada impedancia de entrada y escasa capacidad de entrada de 100k||4pF para una menor carga de los puntos de muestra y una ele-vada fidelidad de la seal. Ajuste de histresis para suprimir el ruido.

El usuario puede insertar esta opcin posteriormente.

FIG.2 El anlisis de los tiempos de setup&hold con buses de datos en

paralelo resulta especialmente sencillo: el usuario puede disparar en hasta

15canales de datos por violaciones de los tiempos de setup&hold.

NOVEDADES 204 /11 19

INSTRUMENTACIN | Osciloscopios

Desde el registro hasta la representacin en pantalla

Formas de onda 1

Formas de onda 2

Formas de onda 3 Formas de onda 6000

Visualizacin en pantalla30 ms

Formas de onda 1

Formas de onda 2

Formas de onda 3

Formas de onda 6000

Fase de registro

Fase de anlisis

Visualizacin en pantalla

Speicher

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Los tipos de trigger adecuados a la manoPara los canales digitales se ofrecen frecuentemente los tipos de trigger del osciloscopio en los cuales es suficiente un nico valor umbral de amplitud: el valor umbral de la tran-sicin lgica. Con la opcin de seal mixta R&SRTO-B1 se trata de tipos de trigger como edge, width, timeout, pattern, state, data-to-clock y serial pattern con funcionalidad hold-off time, event y random time (FIG.2). Las fuentes de disparo son canales digitales individuales, seales de bus o tambin cual-quier combinacin lgica de todos los canales digitales, por ejemplo mediante los operadores lgicos AND, OR o XOR. Todas las seales que el usuario puede seleccionar como fuente de disparo, especialmente la combinacin lgica de los canales digitales, estn disponibles para su visualizacin en la fase de evaluacin.

Elevada velocidad de medicin gracias a la tecnologa de alto nivelUn reto tpico en el diseo de osciloscopios digitales es mini-mizar su tiempo ciego para poder detectar ms rpido los eventos poco frecuentes. El tiempo ciego puede reducirse optimizando la fase de evaluacin.

En la opcin de seal mixta R&SRTO-B1, un componente digital rpido efecta el procesamiento de la seal, desde el registro y el trigger hasta la visualizacin, las funciones de cursor y las mediciones. De esta forma el osciloscopio puede

representar hasta 200000 formas de onda por segundo, inde-pendientemente de la cantidad de canales analgicos y digita-les evaluados.

Visualizacin siempre perfecta de las formas de ondaLa reproduccin en pantalla se actualiza cada 30ms, ade-cuada a la percepcin visual del ojo humano. En la familia de osciloscopios R&SRTO, las formas de onda de los canales analgicos entre dos emisiones en pantalla se superponen en el hardware segn la frecuencia para mostrar todas las for-mas de onda en la pantalla. Este mtodo de representacin tambin se aplica en los canales digitales con la opcin de seal mixta R&SRTO-B1.

Las seales binarias se superponen por frecuencia entre dos emisiones en pantalla por encima de todos los regis-tros. Con una velocidad de registro de 200000 formas de onda por segundo, se visualizan simultneamente en la pan-talla las 6000 formas de onda registradas. El usuario recibe informacin sobre las frecuencias de los