<a href='https://www.meetup.com/Developpeurs-de-Crealead-Agence'><img id="meetup_logo" src='img/meetup.svg'></a> <small>Developpeurs-de-Crealead-Agence</small> --- #### "Rapido" #### Debogage à l'oscilloscope --- <small> 5 Mars 2020<br/> Jérémie FRANÇOIS / jfrancois@tecrd.com </small> <a href='https://www.obi2b.com'><img src='img/obi2b.png' width=20%></a>

#### Contexte Transmission radio à 2.09 euros ! <img src="img/modules_radio.jpg" width=40%> * `Emetteur`: 1 (sinon 0, pas d'émission) * `Récepteur`: binaire + "signal brut" <small>H3VA + H3V4F et 2 Digistumps</small>

### Problème * Logiciel simple et propre, cablage OK * Données bizarrement corrompues : * Toujours au début du message * Aléatoires ensuite * `Sent: 01101001001011110010` * `Recv: 10111101001011011010` * `Err.: !!-!-!--------!-!---`

### Signal reçu Niveau de signal au repos (sans émission) <img src="img/agc1a_no_signal_amplified_noise.png" width=60%> <small>C'est le signal radio qui sert à reconstruire les 0 et 1</small>

### Signal reçu Mordu par l'`AGC` : _Automatic Gain Control_ <img src="img/agc1b_explained.png" width=60%> <small>Y a-t-il du signal ? Comme nous, il monte le volume pour le savoir !</small>

### Préambule Aidons l'AGC : on transmet des `010101...` <img src="img/agc2a_preamble.png" width=60%> <small>Cela permet de déterminer le niveau physique du "1" (calibration)</small>

### Préambule Mais où commencent mes données ? <img src="img/agc2b_explained.png" width=60%> <small>Pas pratique : le préambule commence dans le bruit de fond !</small>

### Start symbol Calage du début des données utiles <img src="img/agc2c_symbol.png" width=60%> <small>Suffisament de `01...` puis un code différent de `0xAA` et `0x55` ;-)</small>

### Ça ne suffit pas :( Les signaux constants se font corrompre ! <img src="img/agc3a_signal_held_for_too_long.png" width=60%> <small>Une longue série de `1...`</small> <small>et le signal "retombe" à `0` !</small>

### Ça ne suffit pas :( L'`AGC` a frappé de nouveau <img src="img/agc3b_explained.png" width=60%> <small>Il recalibre automatiquement le gain `et` l'offset !</small>

<small>Solution</small> ### La faute au binaire ! * ne pas envoyer des `0` ou des `1`, mais * les encoder par des transitions `0⇒1` ou `1⇒0` Ex. l'`encodage Manchester` <img src="img/agc4_manchester_encoding.png" width=60%> <small>Le signal change tous les 2T au maximum, idéal pour que l'AGC travaille bien !</small>

<small>Apparté</small> #### Fréquence d'horloge? * Soit fixé : BAUD rate ... et bonnes horloges ! * Ou bien dérivé du préambule, * ou du Manchester (tjs. 1 ou 2 cycles) <img src="img/agc4_clock.png" width=40%>

### Conclusion (1/2) * Le bug est obtenu au niveau logiciel * Mais impossible à comprendre au niveau logiciel * C'est la `couche physique` OSI, le monde réel : * outils de débogage électroniques * et RTFM encore plus pour du matériel

### Autres cas vicieux (2/2) Mais pas si rares... * cables et rallonges USB (résistance) * cables résaux RJ45 non blindés (débit) * reboots intempestifs (Raspberry, wifi...) * terminateur RS485 ... <small>Ne pas perdre de vue la réalité, ça aide !</small>