返回顶部
返回首页
返回首页
欢迎访问  中国机械网   | 今天是   
中国机械网全新改版进行中! 我的订单 | 会员中心 | [ 登录 ] | [ 注册 ]
汽车以太网一致性测试基础知识,中国机械网,okmao.com
home 您现在的位置: 首页 >汽车及配件>技术中心 > 详细信息
汽车以太网一致性测试基础知识
2019年05月31日    阅读量:148    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

几十年来,车辆中电子内容的绝对数量稳步上升。今天,我们的汽车,SUV和卡车就像我们的家和工作场所一样“联网”。豪华车中多路串行总线的线束重量可达110磅中国机械网okmao.com


响应是制定汽车以太网等汽车网络标准。“汽车以太网”可以指用于车载电气系统的任何基于以太网的网络方案。它还可作为BroadR-Reach(或OPEN Alliance BroadR-Reach),100Base-T1(IEEE 802.3bw-2015)和1000Base-T1(IEEE802.3bp)的总称。在任何一种情况下,汽车以太网都经过专门定制,可实现车载网络的更快数据通信。


如果存在串行数据和通信标准,则会进行一致性测试,以确保系统设计符合维护标准的组织标准。本文将概述汽车以太网的物理层一致性测试。


有不同类别的汽车以太网测试。依赖于示波器的电信号测试在物理媒体附件(PMA)测试组中定义。这些测试确定产品是否符合BroadR-Reach或IEEE 802.3bw / 802.3bp规范中规定的电气发射器和接收器规范。


在物理编码子层(PCS)和PHY控制规范中可以找到关注协议本身功能的其他测试。您可以在此处发送命令并验证设备是否已正确响应。PCS发送/接收,状态图,编码/解码和加扰/解扰是这些测试所涉及的一些领域。测试规范还为其他元素提供了建议,例如共模扼流圈,EMC和通信通道本身。



关于合规性测试

现在让我们转向汽车以太网环境中的一致性测试。100Base-T1(IEEE 802.3bw)和1000Base-T1(IEEE 802.3bp)规范包括PMA,PCS和PHY控制的合规性要求。但IEEE的规范本身并不包含测试规范。传统上,新罕布什尔大学的  InterOperability实验室于2016年11月举办了第一届100Base-T1插件会,它编写了描述如何进行一致性测试的测试文档。最终,由OEM,PHY供应商或第1层供应商与测试设备制造商或测试机构合作,以确定产品是否符合规范。


当您认为OEM具有车辆电子控制单元(ECU)的长时间开发周期时,PHY合规性就会很大。因此,谨慎的做法是确保ECU设计的PHY芯片在设计到系统之前满足规范的要求。


一旦PHY芯片已集成到ECU中,系统本身也必须进行符合性测试。在评估板上测试芯片是一回事,但在现场测试则是另一回事。您的ECU板布局是否正确?也许,或许不是。PHY芯片的行为是否会在ECU板的环境中发生变化?这些是通过测试系统的合规性来回答的问题。


但请记住,遵守100Base-T1和1000Base-T1规范并不能保证互操作性。使用PCI Express或USB,当您的产品通过合规性测试时,它可以携带协议的徽标,并且您可以期望与同样通过测试的所有其他产品的互操作性。然而,虽然100Base-T1和1000Base-T1规范提供了明确定义的发送器要求,但接收器实现由设计人员决定。


六项测试包括BroadR-Reach和100Base-T1的PHY一致性测试电池:


最大变送器输出下垂

发射机时钟频率

发送器定时主抖动

发送器定时从抖动

发射机失真

发射机功率谱密度(PSD)

对于100Base-T1和1000Base-T1,再添加一个测试,总共七个:


变送器峰值差分输出

1000Base-T1规范还包括不在100Base-T1或BroadR-Reach中的MDI抖动测试用例。


UNH的InterOperability Laboratory编写的测试文档涵盖了一些测试设备要求。汽车以太网的100 Mb / s带宽要求示波器的带宽至少为1 GHz,采样率至少为2 GS / s(图1)。Teledyne LeCroy建议采样速率为10 GS / s,以确保抖动测量的10倍过采样。随着1000Base-T1规范的出现,带宽要求将上升到2 GHz范围。


此外,建议用于测试的示波器可以执行频谱分析。如果做不到这一点,建议用频谱分析仪补充示波器。


对于100Base-T1发射机失真测试,您需要一个正弦波发生器,能够以大约11.11 MHz的频率提供5.4 Vpk-pk差分正弦波。除此之外,您还需要两根BNC电缆和两根BNC-to-SMA适配器,以便将这些信号传输到以太网测试夹具中。简短的汽车以太网电缆可将DUT MDI输出上的任何接口转换为RJ-45连接器。这反过来允许您插入以太网测试夹具。从那里,信号进入示波器。1 GHz差分探头访问发送时钟,您需要一个矢量网络分析仪来进行回波损耗和共模测试。


 


五种测试模式

以下是包含100Base-T1协议的发送器一致性测试套件的五种测试模式的概述。测试模式允许使用通用模式测试所有设备的压力条件。以这种方式进行测试可为实现真正的互操作性提供最佳可能性。


首先,快速讨论:在典型的汽车以太网通道中,电气一致性测试将在何处进行?参考图2,在发送和接收输出中都有PHY芯片。还示出了低通滤波器,共模扼流圈,连接器和布线。所有这些都在频道的两端复制。


电气一致性测试在变送器的连接器处定义。这将是图2所示的低通滤波器和共模扼流圈之后的点。通道和连接器建议在另一个文档中定义。但所有电气一致性测试都应在变送器连接器上进行。


话虽如此,现在让我们转向100Base-T1测试模式。同样,这些测试模式旨在以有助于测试各种问题的方式对设备施加压力(图3)。使用这些相同的测试模式测试所有设备,您将有机会实现它们之间的互操作性。


图3中所示的五种模式都将包括不同的信号条件,例如1或1的长串或失真,这在现实世界的数据传输中通常不会出现。但他们会快速揭示您的实施可以和不能处理的内容。


测试模式#1检测到发送下垂。波形基本上是方波,在规范中定义为N + 1个符号,后跟N -1个符号。对于此测试,符号周期的持续时间必须至少为500 ns。在100 Mb / s的信号速率下,将在500 ns跨度内传输至少34个符号。


测量模式#2,量化DUT主模式下的发送抖动,显示为正弦波。因此,它只是-1,+ 1,-1,+ 1等的重复序列。它本质上是一个33.333MHz的时钟信号。


在肉眼看来,可选的测试模式#3似乎与模式#2无法区分。区别在于,当测试模式#2在主模式下执行时,测试模式#3在DUT处于从模式时执行。


失真是测试模式#4的对象。模式#4是PAM-3信号,符号间隔为15ns(图4)。请注意,每个2047个符号都有一个重复的模式,这个数字由测试规范中的多项式定义。


最后,功率谱密度和峰值差分输出的测试模式#5非常类似于模式#4,除了模式#4具有重复模式,而模式#5是具有相同符号间隔15ns的随机PAM-3数据。同样,模式#4和#5之间的肉眼没有明显的区别。


关于这些测试模式信号的产生,每个PHY芯片供应商采用“后门”方法来修改必要的寄存器以进入每个测试模式。这些方法通常不公开,并且这些方法因供应商而异。最好的方法是询问您的PHY供应商如何生成测试模式。


标签:行业资讯今日头条技术中心汽车及配件
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国机械网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
相关文章HOT
今日头条Show更多
    热点排行Hot
      中国机械网手机版MOBILE
      扫描二维码,获取手机版最新资讯 中国机械网 您还可以直接微信扫描打开
      全站地图

      深圳网络警察报警平台 深圳网络警
      察报警平台

      公共信息安全网络监察 公共信息安
      全网络监察

      经营性网站备案信息 经营性网站
      备案信息

      中国互联网举报中心 中国互联网
      举报中心

      中国文明网传播文明 中国文明网
      传播文明

      深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
      电子标识