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R&S RTO6 示波器:航太與航空電子序列匯流排除錯,支援 SpaceWire、MIL-STD-1553 與專有協定

2025年9月21日
讀畢需時 3 分鐘

R&S®RTO6 示波器提供深入的工具,可用於除錯航太與航空電子產業的客製化與商用現成(commercial off-the-shelf)序列匯流排。



測試任務


序列匯流排現已普遍應用於飛機與太空飛行器的資料通訊,儘管許多標準已存在數十年,待測物仍需進行可靠性測試,實體層問題可能導致接收器產生錯誤訊息,而錯誤的事件序列則可能使接收器產生混淆。


在航空電子領域,可靠性極其重要,控制與通訊匯流排必須具備高可靠性,且每個設計和子系統都必須符合 MIL-STD-1553 等標準中的規範。


整個匯流排系統的通訊效能必須獲得驗證,且電氣參數需進行一致性測試,可靠性測試對於匯流排系統的開發、安裝與維護至關重要,能夠將實體層與連結上實際解碼的訊息進行時間關聯,可在無需手動解碼匯流排的情況下,提高設計的信心。


Rohde & Schwarz 解決方案


R&S®RTO6 示波器是除錯低速序列匯流排的強大工具,此類示波器可作為協定分析儀,能夠同時觀察所有時間關聯的類比波形。


航空電子與航太專用匯流排


多年來,飛機資料網路(ADN, Aircraft Data Networks)變得日益複雜,且必須符合更為嚴苛的要求,從類比、點對點連接的系統開始,航空電子與航太產業現已擁有多種匯流排標準,部分標準,例如 ARINC 429 和 MIL-STD-1553,已存在數十年;而其他標準,如 SpaceWire,則相對較新,還有一些是專有的協定。R&S®RTO6 示波器支援所有這些匯流排。


ARINC 429 與 MIL-STD-1553


這兩個標準均於 1970 年代起草,至今仍廣泛應用於民用航太(CAS, Civil Aerospace)與軍事航太(MAS, Military Aerospace)領域,ARINC 429 定義的資料傳輸率最高可達 100 kbit/s,而 MIL-STD-1553 則支援更高的資料傳輸率,最高可達 1 Mbit/s。MIL-STD-1553 同時也具備雙備援與雙向通訊結構。


R&S®RTO6 示波器上的 MIL-STD-1553 解碼顯示了連續資料流中的資料、控制字元、控制碼與錯誤訊息。
R&S®RTO6 示波器上的 MIL-STD-1553 解碼顯示了連續資料流中的資料、控制字元、控制碼與錯誤訊息。


SpaceWire


SpaceWire(SpW)是太空飛行器上使用的較新技術標準,其提供高速連結與網路,資料傳輸率最高可達 200 Mbit/s 或更高,SpW 源自 IEEE 1355-1995 標準,並已針對外太空的穩健性、功耗與 EMC(Electromagnetic Compatibility,電磁相容性)要求進行調整;在解碼 SpW 資料流時,其挑戰在於不遺漏通常用作觸發的封包識別碼,SpW 也有交握,但若未發生錯誤,資料傳輸可以是無間斷且隨機的位元系列。


Rohde & Schwarz 開發了一種新的同步演算法,能夠針對連續的 SpW 資料流進行觸發,觸發條件包括:控制訊框、資料樣式、NULL 訊框、時間碼與錯誤狀況,R&S®RTO6 示波器非常適合觸發與解碼連續的 SpaceWire 資料流。


R&S®RTGO 示波器上的 SpaceWire 解碼顯示了連續資料流中的資料、控制字元、控制碼與錯誤訊息。
R&S®RTGO 示波器上的 SpaceWire 解碼顯示了連續資料流中的資料、控制字元、控制碼與錯誤訊息。

R&S®RTO6 示波器可觸發並解碼連續的 SpaceWire 資料流。
R&S®RTO6 示波器可觸發並解碼連續的 SpaceWire 資料流。


專有匯流排


航太與航空電子系統的資料及通訊匯流排系統中,基於曼徹斯特(Manchester)或 NRZ 編碼協定的專有匯流排也很常見,長期以來,尋找通用的觸發與解碼解決方案一直是一項挑戰;R&S®RTO6 示波器能夠觸發並解碼資料傳輸率最高達 5 Gbit/s 的曼徹斯特與 NRZ 編碼的序列匯流排。


總結


功能強大且易於使用的 R&S®RTO6 示波器,非常適合標準與專有序列匯流排的電氣參數驗證,以及監控與除錯整個匯流排系統,該機種能觸發並解碼連續的 SpaceWire 資料流,使其成為航太與航空電子產業的理想選擇。


序列觸發與解碼的關鍵特性


  • 示波器每秒超過 1,000,000 個波形的快速更新率

  • 具備硬體的快速更新率,可進行協定專屬解碼

  • 透過硬體的協定專屬觸發功能實現精準分析

  • 歷史模式與分段記憶體,可有效利用示波器記憶體

  • 最高達 2 Gsample 的超深記憶體,用於長時間的資料擷取

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