原创 1553总线的测量方法

1553总线的拓扑结构比较复杂，BC至RT、RT至BC、RT至RT间都有互相的数据传输。对于设计、测试人员来说关键因素是保证相互之间传输的信号都满足电气质量和协议规范的要求。1553总线的测试和调试的关键点在于以下几个方面。

1）总线的触发和解码

对于测试人员来说，首先要做到的是在特定点上测试特定的数据波形。比如想测一下BC发给RT1的数据波形是否满足RT1对接收信号的要求，就需要在RT1点连接探头并捕获到BC给RT1的数据。在真实的总线上，所有端点间相互传输的数据流是都存在的，如果不加区分，测量就无法进行。比如下图中我们可以同时看到有收到和发送的数据波形叠加在一起，测量结果中同时包含了发送信号和接收信号波形的参数。对于有多个节点的总线来说，实际情况可能会更加复杂。

因此，所有测试的前提就是能从总线上复杂的数据流里面隔离出特定的数据流的波形，这就需要示波器有相应的基于1553总线的协议触发能力。Agilent的InfiniiVision 6000/7000系列示波器都可以通过增加opt.553选件（或N5469A选件）支持1553的触发和解码功能。下图是通过Agilent示波器的触发设置隔离出对特定地址操作的波形并进行参数测量的一个例子。

更进一步地，还可以设置错误触发捕获总线上的数据异常并对总线解码分析，这对于分析由于信号质量或协议错误造成的总线问题是非常有帮助的。

2）总线的眼图和模板测试

对于需要做大批量测试或需要快速判别信号是否满足总线规范的场合，最常用的测试方法就是眼图和模板测试。所谓眼图，就是数字信号相对于采样时钟进行叠加，由于叠加以后的波形类似眼睛的形状，所以通常叫做眼图，眼图测试通过把信号叠加可以反映出信号的最差情况。

进一步地，为了能够定量地衡量眼图质量的好坏，就还会用到模板测试。所谓模板测试，就是把眼图和事先定义好的信号模板去做比较，而模板是可以根据对信号参数的要求去进行自定义的。在模板测试过程中，如果眼图可以通过模板测试而没有压模板，就可以认为信号质量符合规范要求；相反，如果在模板测试过程中信号压到了模板的阴影区域，就肯定是有某些信号的参数不符合规范要求。Agilent的InfiniiVision 6000/7000系列示波器都可以通过增加opt.LMT选件（或N5455A选件）对1553总线信号进行眼图和模板的测试。下图是一个1553信号模板测试失败的例子，从图中可以看到由于某些信号幅度不够造成压模板的现象。

3) 测试仪器的选择

1553总线的数据速率只有1Mbps，信号最快上升时间也只有100ns左右，因此1553总线的测量对于示波器带宽并无特殊要求，有100MHz带宽的示波器就够用了。Agilent的InfiniiVision 6000/7000系列示波器可以提供从100MHz～1GHz的带宽选择，其4通道的示波器都支持1553总线的触发/解码功能，也可以支持模板测试功能。对于希望对总线行为（比如总线错误数据包或针对某个特定地址的操作）做记录的用户，还可以选配分段存储功能进行特定数据包的记录，此功能最多可以记录2000段的数据包。

1553总线是差分信号，而且信号幅度最高会有27V，所以测量时不能使用普通探头而需要使用能承受较高电压的差分探头。对于1553总线的测量推荐选择Agilent的N2791A 25MHz带宽的差分有源探头，其提供10:1或100:1的衰减比，最高可以承受700V电压，很适合1553总线的测量。

下图是个典型的1553总线测量的推荐配置。