SENT-Sensor-Bus-Fehlersuche in der Fahrzeugtechnik

SENT-Sensor-Bus-Fehlersuche in der Fahrzeugtechnik

SENT-Bus (auch als SAE J2716 bekannt) ist eine kostengünstige, präzise Methode zur Übermittlung von Sensordaten an ECUs, die gegenüber der analogen PWM wichtige Vorteile bietet. Zwar ist die in der Norm verwendete Pulsbreitencodierung zuverlässig, sie ist jedoch schwierig manuell zu decodieren. Die Fehlersuche wird enorm vereinfacht, wenn Sie Ihrem Oszilloskop automatisierte Decodierung und Triggerung hinzufügen.

Wie SENT-Busse funktionieren

Beim SENT-Verfahren werden Daten in 4-Bit-Nibbles zwischen zwei abfallenden Signalflanken übertragen, daher der Name „Single Edge Nibble“. Das Timing wird beim SENT-Bus in Ticks gemessen, wobei ein Tick normalerweise 3 μs breit ist. Jedes Nibble beginnt mit einer Logic-Low-Periode von mindestens 5 Ticks, gefolgt von einer Logic-High-Periode mit variabler Länge, die den codierten Datenwert darstellt. Ein binärer Datenwert 0000 wird durch eine Logic-High-Dauer von 12 Ticks repräsentiert. Ein binärer Datenwert 0001 wird durch einen Logic-High-Dauer von 13 Ticks repräsentiert usw. bis zum binären Datenwert 1111, der durch eine Logic-High-Dauer von 27 Ticks repräsentiert wird.

  • Elektrischer Aufbau: Signalspannung, Versorgungsspannung von +5 V und Masse
  • Signalpegel: Low < 0,5 V und High > 4,1 V
  • Datenrate bis zu 30 kbit/s
SENT-Bus-Nibble-Codierung

Single Edge Nibble codiert vier Bits in einem Impuls.

Decodierung von SENT-Nachrichten auf dem schnellen Kanal

Die SENT-Nachricht auf dem schnellen Kanal beginnt mit einem Synchronisationsbereich, wobei die Zeit zwischen nacheinander abfallenden Flanken 56 Ticks beträgt. Die SENT-Nachricht ist 32 Bit lang und besteht aus:

  • Vier Bit mit Informationen zu Status/Kommunikation (12-27 Ticks)
  • Sechs 4-Bit-Nibbles mit Daten (jeweils 12-27 Ticks)
  • Vier Bit (12-27 Ticks) für CRC zur Fehlererkennung

Eine Nachricht auf dem schnellen Kanal, bestehend aus dem Synchronisationsbereich, einem Status-Nibble, sechs Daten-Nibbles, CRC und einer optionalen Pause.

Decodierung von SENT-Nachrichten auf dem langsamen Kanal

SENT-Bus-Nachrichtenformat auf dem langsamen Kanal

Eine Nachricht auf dem langsamen Kanal, übertragen im Status-Nibble von 18 aufeinander folgenden Nachrichten

Der SENT-Standard unterstützt auch Nachrichten auf dem langsamen Kanal, wobei Daten in jeweils einem oder zwei Bit über die Bit 2 und 3 des 4-Bit-Status-Nibbles übertragen werden, in 16 oder 18 aufeinander folgenden Nachrichten auf dem schnellen Kanal. Diese Bits werden akkumuliert, um die Nachricht auf dem langsamen Kanal zu bilden.

Ein Oszilloskop für die SENT-Decodierung und Triggerung einrichten

Der SENT-Bus ist ein asymmetrisches, massebezogenes Signal. Zwar kann das Oszilloskop das Bus-Signal auch in standardmäßigen Messungen mit asymmetrischen Tastkopf erfassen und decodieren, die Signaltreue und Immunität gegen Rauschen können jedoch durch die Verwendung von Differentialtastköpfen möglicherweise verbessert werden.

Bei Tektronix-Oszilloskopen mit Funktionen für SENT-Dekodierung und -Triggerung können Sie auf dem vorderen Bedienfeld die Bus-Taste drücken, um Eingänge am Oszilloskop als Bus zu definieren. Damit das Oszilloskop die Paketdaten decodieren kann, geben Sie einige grundlegende Parameter für Ihre spezifische SENT-Implementierung ein.

Setup für SENT-Dekodierung und Triggerung auf Oszilloskop

Parameter zum Einrichten der SENT-Decodierung und -Triggerung bei einem MSO der Serie 5.

Einen decodierten SENT-Bus auf dem Oszilloskop anzeigen

Die Zeitkorrelierte Signaldarstellung und die Bus-Decodierungsanzeige ist hilfreich, um System-Timing-Beziehungen zu betrachten. Die decodierte Bus-Signaldarstellung zeigt die Elemente einer SENT-Nachricht auf dem schnellen Kanal an, darunter:

  • Synchronisationsimpuls
  • Status-Nibble
  • Daten
  • CRC
  • Pause (falls verwendet)
Dekodierter SENT-Bus auf einem Oszilloskop-Display

Unten in dieser Anzeige auf dem MSO der Serie 5 wird eine decodierte SENT-Nachricht auf dem schnellen Kanal angezeigt.

SENT-Nachrichten auf dem langsamen Kanal interpretieren

SENT-Bus-Pakete auf dem langsamen Kanal, dekodiert und auf dem Oszilloskop angezeigt

SENT-Bus-Pakete auf dem langsamen Kanal werden unter den Paketen auf dem schnellen Kanal angezeigt

Der decodierte SENT-Bus kann Pakete vom schnellen und vom langsamen Kanal in einer einzigen Kurvenform anzeigen. Dabei erscheinen die Pakete vom langsamen Kanal unter denen des schnellen Kanals.

Trigger- und Suchfunktionen für SENT-Bus-Werte

Die Bus-Triggerung weist das Oszilloskop an, alle Eingangssignale basierend auf einem angegebenen Bus-Ereignis zu erfassen. Dieses Ereignis wird am Trigger-Punkt platziert. Für den SENT-Bus kann das MSO der Serie 5 für die Triggerung auf Folgendes eingerichtet werden:

  • Paketanfang
  • Daten des schnellen Kanals
  • Pausenimpuls
  • Fehler

Ähnlich den Bus-Triggern kann das Oszilloskop auch alle erfassten Daten nach Bus-Bedingungen durchsuchen, die bestimmten Werten entsprechen.

Auf die Triggerung bei SENT-Bus-Traffic eingerichtetes Oszilloskop

Einstellungen für die Triggerung auf den binären Statuswert von 0000, Datenwert 0x27F auf dem schnellen Kanal 1 und Datenwert 0xC72 auf dem schnellen Kanal 2.

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