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アプリケーション ･ ブリーフ FlexRay物理層評価試験
アプリケーション･ブリーフ FlexRay物理層評価試験 （LAB_FLX102J） FlexRay は、FlexRay コンソーシ アムによって開発中の新しい車 載ネットワーク通信プロトコル です。 その特徴は以下の通りです： z 高データ信号速度（10M ビッ ト／秒） z タイム･トリガ処理 z 冗長性、安全性とフォール ト・トレランス このアプリケーションで記述さ れる物理層テストは、FlexRay コ ンソーシアムの以下の文書を参 照しています。 z Electrical Physical Layer Specification 2.1.a z FlexRay Physical Layer Conformance Test Specification 2.1.a z FlexRay Electrical Physical Layer Application Notes 2.1.b 一般の情報 FlexRay バスから信号をピックア 図1 ップするには差動プローブ （AP033、AP034、AP305）を推奨 します。シングル･エンド･プロー ブを使う場合には、演算機能 F1 ∼F8 で減算を行い、差動信号を得 なければなりません。（図 1） のサンプリング・レイトを推薦し ます。これは、規格が 800Ms/s 以 上のサンプリング・レイトを推奨 しているのと符合します。 FlexRay 信号の立ち上がり時間は、 10∼20 ns の範囲にあります。よ りよい再現性のために、タイミン グ･パラメタ計測には１GS/s 以上 FlexRay 規格の中では、どの BSS を用いなければならないかが明 確に記載されていません。しかし、 絵からは、BSS の直前のデータが 伝播遅延 図 2：FlexRay 電気物理層仕様 2.1.a で定める仕様 図3 レクロイのウェブサイトには、この他にも無料でダウンロードできる最新技術資料があります。 → ウェブサイトへジャンプ FlexRay 規格の中では、どの BSS を用いなければならないかが明 確に記載されていません。しかし、 絵からは、BSS の直前のデータが 0001 になっており、これは TSS( 3 ∼15 ビット) 、FSS( 1 ビット) 、 BSS の順出力されるフレームの初 めに起きるものなので、TSS の直 後の BSS で計測することを想定し ています。 フレームの始まりで安定してト リガーをかけるために、パルス幅 トリガーで 10μs 以上の幅（ ス レッショールド･レベルは 25%）を 図 4：FlexRay 電気物理層仕様 2.1.a で定める仕様 持つ正のパルスでトリガをかけ るようにしています。（図 5） P1 は、F2 の立ち下りエッジから 0001 になっており、これは TSS( 3 非対称遅延 F4 の立ち下り負のエッジまでの ∼15 ビット) 、FSS( 1 ビット) 、 遅延時間です。 BSS の順出力されるフレームの初 経路の非対称性は、FlexRay 信号 P2 は、F2 の立ち上がりエッジか めに起きるものなので、TSS の直 をデコードするのに非常に重要 ら F4 の立ち上がりエッジへまで 後の BSS で計測することを想定し なパ ラメータで す 。物理 層の の遅延時間です。 各々の構成要素（例えば送信器、 ています。 P3 は、P2 と P2 の差、つまり フレームの始まりで安定してト アクティブ･スター結線、受信器） dAsymmetricDelayM,N を示してい リガーをかけるために、パルス幅 は非対称性を引き起こすかもし ます。 トリガーで 10μs 以上の幅（ ス れませんが、受動的なネットワー レッショールド･レベルは 25%）を クの構成要素(例えば受動的なバ 持つ正のパルスでトリガをかけ ス、スター結線、コネクタ、ESD 保護回路など)もまたその原因と るようにしています。（図 3） なります。 2 信号の間のタイミングを計測す る理想的なパラメータは、 dTime@level です。パラメータの 測定には、対象の立ち下りエッジ を画面の中心になるように、各波 形を BSS の立ち下りエッジを画面 に中心として拡大したズーム･ト レースを利用することを勧めま す。P1 に dTime@level を設定し、 各波形の立ち下りエッジの 50%レ ベルに設定してください。測定の 対象を画面の中心のエッジだけ に限定するために測定ゲートを 使います。 図5 トランケーション トランケーション時間 dTSSM を測 るために、F2 をズームに設定し、 TxD の FSS とアイドル近辺の拡大 波形を表示します。 （図 7）使われ るパラメータは width ですが、利 用できるならば width@level がよ り便利です。アイドルから FSS ま での時間の計測をするように、ア イドルの後の最初の立ち上がり から最初の立ち下がりまでを挟 むように測定ゲートを設定して ください。dTTN の測定は、同じよ うに RxD のズームを F4 で行い、 P2 で時間の計測をしてください。 P3 は、TruncationM,N = dTSSM− dTSSN と し て 計 算 さ れ た TruncationM,N です： 図 6：FlexRay 電気物理層仕様 2.1.a で定める仕様 ジッタ 安定したトリガーを得るために、 1μs 以上に設定してドロップア ウト・トリガーを使うことができ ます。（図 9） F1 と F2 をズームに設定し、F1 を フレームの最後の BSS の拡大、F2 は FES の拡大に設定します。 P1 は dTime@level に設定し、F1 の立下りエッジから F2 の立ち上 がりエッジまでの時間を計測し ます。 図7 図 8：FlexRay 電気物理層仕様 2.1.a で定める仕様 図9 アイパターン オシロスコープの帯域幅制限を 20MHz に設定してください。 立ち上がりエッジでトリガーを かけ、遅れ時間を-8μs に設定し てください。フレームの最初の立 ち上がりエッジでトリガをかけ なければなりません。 フレームの全てを（2μs/div の時 間軸設定）捕捉してください。 図 10：FlexRay 電気物理層仕様 2.1.a で定める仕様 F2 をズームに設定し、中心を 11 μs、水平軸を 950ns/div に設定 してください。画面の最後が、フ レームの終了の 500ns 前になるは ずです。（図 11） SDM( シリアル･データ･メジャメ ント)機能の入力として、F2 を選 択してください。クロック・レー ト 10Mbit 固定にし、PLL の使用を 停止します。 （図 12） 図 11 図 12 レクロイのウェブサイトには、この他にも無料でダウンロードできる最新技術資料があります。 → ウェブサイトへジャンプ