自動車SENTセンサ・バスのトラブルシューティング

自動車SENTセンサ・バスのトラブルシューティング

SENTバス(SAE J2716)は、センサ・データをECUにコスト効率良く正確に伝達するための方法であり、アナログPWMに比べて利点があります。業界で利用されているパルス幅エンコーディングは信頼性に優れていますが、手作業でデコードするのは大変です。自動デコーディング/トリガ機能をオシロスコープに追加すれば、トラブルシューティングが簡単になります。

SENTバスの動作原理

SENTは2つの立下りエッジ間を4ビットのニブルとしてデータを伝送するため、Single Edge Nibbleという名前になっています。 SENTバスのタイミングはTick単位で測定され、各Tick(1Tick)は一般的に3μs幅です。 各ニブルは最低5 Tick幅のロジック・ローで開始し、次に可変長のロジック・ハイの期間が続いてエンコードされたデータ値を表します。 0000のバイナリ値は、12 Tickのロジック・ハイとして表わされます(コーディングされます)。 0001のバイナリ値は、13 Tickのロジック・ハイの期間で表わされ、同様に1111のバイナリ値は27 Tickのロジック・ハイの期間で表されます。

  • 電気シグナリング:1本の信号線、+5V電源ライン、グランド線
  • 信号レベル:ローで0.5V未満、ハイで4.1V以上
  • データ・レート:最高30 kbps
SENTバス・ニブルのエンコーディング

Single Edge Nibbleが1パルスで4ビットをエンコード

Fast ChannelのSENTメッセージをデコード

SENTのFast Channelメッセージは同期パルスで始まり、同期パルスでは連続する2つの立下りエッジ間の時間は56クロックTickです。 SENTメッセージは32ビット長であり、以下の構成になります。

  • 4ビットのステータス/通信情報(12~27 Tick)
  • 6つの4ビット・ニブル・データ(1つまたは2つの測定チャンネルを表し、ニブルあたり12~27 Tick)
  • 4ビットのエラー検出用CRC(12~27 Tick)

Fast Channelメッセージは、同期パルス、ステータス・ニブル、6つのデータ・ニブル、CRCおよびオプションのパルスから構成されます。

Slow Channel SENTメッセージのデコード

SENTバスのSlow Channelメッセージのフォーマット

ステータス・ニブル18の連続メッセージで伝送されるSlow Channelメッセージ

SENT規格はSlow Channelメッセージもサポートします。16または18の連続したFast Channelメッセージにおける4ビット・ステータス/シリアル通信ニブルのビット2、ビット3で、一度に1~2ビットのデータを伝送します。このビットが、16または18の連続したFast Channelフレーム分累積されてSlow Channelメッセージになります。

SENTのデコードとトリガのためのオシロスコープ・セットアップ

SENTバスは、シングルエンド、グランド基準の信号です。標準アクセサリのシングルエンド・プロ-ブでバスを取込み、デコードすることもできますが、差動プローブを使用すると信号忠実度が増し、ノイズ耐性が上がります。

SENTのデコード/トリガ機能を装備したテクトロニクスのオシロスコープの場合、前面パネルのBusボタンを押すと、オシロスコープ入力をバスとして設定できます。パケット・データをデコードするには、以下の基本パラメータを入力します。

オシロスコープでのSENTのデコード/トリガのセットアップ

5シリーズMSOでSENTバスをデコード、トリガするためのセットアップ・パラメータ

デコードされたSENTバスの表示

時間相関のとれた波形とバス・デコードの表示は、システムのタイミング関係を見る際に便利です。デコードされたバス波形は、以下を含むSENT Fast Channelメッセージの要素を示します。

  • 同期パルス
  • ステータス・ニブル
  • データ
  • CRC
  • ポーズ(該当する場合)
デコードされたSENTバスがオシロスコープの画面に表示されている

デコードされたFast ChannelのSENTメッセージは、5シリーズMSOの下部に表示されます。

Slow Channel SENTメッセージの解釈

Slow Channel SENTバス・パケットがデコードされオシロスコープに表示されている

Fast Channelパケットの下に表示されるSlow Channel SENTバス・パケット

デコードされたSENTバスは、一つの波形表示でFast ChannelとSlow Channelの両方のチャンネル・パケットが表示され、Slow ChannelはFast Channelの下に表示されます。

SENTバスのトリガと検索

バス・トリガにより、特定のバス・イベントに基づいてすべての入力信号を取込みます。このイベントは、トリガ・ポイントの位置になります。5シリーズMSOは、以下の項目にトリガできます。

  • パケットの開始
  • Fast Channelデータ
  • ポーズ・パルス
  • エラー

バス・トリガと同様、取込んだすべてのデータを検索し、特定の値に一致するバス条件を検出します。

SENTバスのトラフィックでトリガするようにセットアップされたオシロスコープ

ステータスの値0000バイナリ、Fast Channel 1の値0x27F、Fast Channel 2のデータ0xC72にトリガしています。

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