Decodificare i segnali che transitano sui bus CAN (Controller Area Network) e FlexRay oggi così diffusi nelle applicaziini automobilitiche e industraili non è un'operazione semplicissima con i normale oscilloscopi digitali, ma grazie a delle opportune opzioni software, molti deli strumenti di fascia medio alta possono essere traformati in veri e propri analizzatori di protocollo intelligenti che semplificano notevolmente le atttività di debug e collaudo quando su lavora con questi tipi di bus seriali.

La difficoltà di analisi di questi segnali con l'oscilloscopio nasce dal fatto che di solito, oltre a verificare la corretta forma elettrica del segnale, si è interessati a controllare che il protocollo sia corretto, ossia che la sequenza di bit che transita sia non solo conforme alle maschere che ne definiscono la durata e l'ampiezza del tempo, ma che anche la sequenza stessa rispetti le specifiche logiche di tali protocolli.

Con gli strumenti tradizionali, risalire dalla forma d'onda acquisita alla sequenza di bit, per poi identificare il pacchetto e, infine, comprendere il messaggio informativo trasportato sul bus è un operazione da veri e propri certosini.

Altrettanto difficile, se non impossibile, ipotizzare di impostare un trigger che scatti quando si verificare un particolare evento legato al protocollo, per esempio un errore di sequenza, o l'indirizzamento di un certo dispositivo.

Per tale ragione tutti i principali produttori di oscilloscopi hanno sviluppato delle opzioni specifiche che permettono di operare sullo strumento anche 'nel dominio del bus', mostrando in chiaro le informazioni di protocollo correlate nel tempo al segnale elettrico acquisito e permettendo di impostare trigger su specifici eventi o sequenze nel linguaggio del bus in questione.

Un esempio pratico

Le videate qui riportate si riferiscono a un oscilloscopio Agilent Infiniium 9000, ma funzionalità dello stesso genere possono si trtovano anche su altri modelli della seri Infiniium e in prodotti di altre case.

Il primo passo consiste nell'abilitare la decodifica seriale, generalmente premendo un tasto dedicato sul pannello frontale, per poi personalizzare le impostazioni o, nei casi più comuni, lasciando fare allo strumento mediante l'autoconfigurazione.

In tal caso, vengono impostate in modo coerente con la velocità di trasmissione sul bus i parametri di acquisizione dell'oscilloscopio, come velocità di campionamento, profondità di memoria, soglie e livelli del segnale e, nel caso di bus tipo FlexRay, il sistema di recupero e rigenerazione del clock.

A questo punto l'oscilloscopio è in grado non solo di acquisire i segnali come ha sempre fatto, ma anche di attivare la registrazione sfruttando trigger pensati proprio per il tipo di bus con il quale si lavora.

In realtà, nella maggior parte dei casi il trigger è una funzionalità di tipo software. Lo strumento acquisisce costantemente il segnale sul bus, lo decodifica secondo le regole del protocollo in questione e quando trova l'elemento desiderato dall'utilizzatore blocca l'acquisizione e mostra i risultati sullo schermo. 

Come si nota in questo esampio a fianco, è possibile impostare il trigger anche sul contenuto informativo del bus, per esempio ricercando un particolare idendificativo eventulamente ripetuto un certo numero di volte.

 Ma la vera potenza di questo tipo di strumenti, soprattutto nella versione per segnali misti, che permette di acquisire simultaneamente sia segnali analogici, sia fino a 16 canali digitali, è poter correlare nel tempo i vari eventi visualizzati sia nel dominio elettrico, sia in quello logico.

Ciò permette di indagare sui rapporti di causa ed effetto tra cosa succede nel sistema, a quali comandi sul bus corrispondono certi eventi elettrici e viceversa, in un formato compatto ed intellegibile senza dover perdere ore di lavoro solo per comprendere a quale evento sul bus corrisponde una certa forme d'onda complessa acquisita dall'oscilloscopio.