隨著(zhu)汽(qi)車行(xing)(xing)業(ye)加快轉(zhuan)向汽(qi)車以太(tai)網技術，全方位設計驗證(zheng)對保證(zheng)多個(ge)ECU之間的互操(cao)作能力和(he)可靠運行(xing)(xing)至(zhi)關重(zhong)要。本應(ying)用指南介(jie)紹了(le)汽(qi)車以太(tai)網、全雙工通信(xin)、隔(ge)離主(zhu)信(xin)號與從信(xin)號的需求(qiu)、信(xin)號分(fen)隔(ge)測試方法(fa)，以及當前定向耦(ou)合器(qi)插入方法(fa)與泰克新(xin)型信(xin)號隔(ge)離方法(fa)比較。

汽車以(yi)太網

汽(qi)車(che)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)概念是由(you)OPEN聯盟(meng)(meng)SIG提出來(lai)(lai)的，也叫IEEE 802.3bw(原BroadR-Reach)，是為汽(qi)車(che)聯網(wang)(wang)應用設計的一(yi)種(zhong)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)物(wu)理層(ceng)標準，如高級(ji)安全(quan)(quan)功能、舒適和信(xin)(xin)息娛樂功能。通過(guo)(guo)汽(qi)車(che)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)，多個車(che)載系(xi)統(tong)(tong)可以(yi)經過(guo)(guo)一(yi)條(tiao)非屏蔽單絞線電(dian)(dian)纜同時(shi)(shi)(shi)訪問(wen)信(xin)(xin)息。對汽(qi)車(che)制(zhi)造商來(lai)(lai)說(shuo)，這一(yi)技(ji)術降(jiang)低了聯網(wang)(wang)成本和線纜重量，同時(shi)(shi)(shi)提高了信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)帶(dai)寬。為實現(xian)更高的信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)帶(dai)寬，汽(qi)車(che)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)在雙(shuang)絞線電(dian)(dian)纜上采用全(quan)(quan)雙(shuang)工通信(xin)(xin)鏈路(lu)，支持(chi)同時(shi)(shi)(shi)收發功能及PAM3信(xin)(xin)令。采和PAM3實現(xian)全(quan)(quan)雙(shuang)工通信(xin)(xin)，可能會令查(cha)看(kan)汽(qi)車(che)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)業(ye)務(wu)及信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)完(wan)整性(xing)(xing)測(ce)(ce)試變(bian)得非常復雜(za)。OPEN聯盟(meng)(meng)為元器(qi)件(jian)、信(xin)(xin)道和互操作(zuo)能力制(zhi)訂了汽(qi)車(che)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)(wang)測(ce)(ce)試規范。測(ce)(ce)試系(xi)統(tong)(tong)整合了電(dian)(dian)子控(kong)制(zhi)單元(ECU)、連(lian)接器(qi)和非雙(shuang)絞線電(dian)(dian)纜。測(ce)(ce)試要求系(xi)統(tong)(tong)在車(che)內苛刻(ke)的環(huan)境條(tiao)件(jian)和噪聲條(tiao)件(jian)下(xia)工作(zuo)。為此，用戶(hu)必需(xu)(xu)能夠在系(xi)統(tong)(tong)級(ji)表征和查(cha)看(kan)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)完(wan)整性(xing)(xing)和業(ye)務(wu)，才能執行可靠性(xing)(xing)測(ce)(ce)試。客戶(hu)需(xu)(xu)要在系(xi)統(tong)(tong)級(ji)進行信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)完(wan)整性(xing)(xing)測(ce)(ce)試的應用實例有(you)：

●TC8信號質(zhi)量測(ce)試(shi)

●ECU元器件表征和測試

●汽車以(yi)太網電(dian)(dian)纜、連接(jie)器、電(dian)(dian)纜長度和路由表征(zheng)和測試

●電(dian)磁噪聲或(huo)高斯噪聲測(ce)試

●大(da)電流注(zhu)入測(ce)試

●生產單元測試

●汽(qi)車(che)系統(tong)對(dui)汽(qi)車(che)以(yi)太網性(xing)能的影響(xiang)-DC馬(ma)達(da)開/關-發動機開/關

●汽車以太網系(xi)統調試(shi)建議在(zai)設計(ji)階(jie)段執行(xing)信號完整(zheng)性(xing)測(ce)試(shi)，在(zai)系(xi)統整(zheng)合(he)前確(que)定(ding)潛在(zai)的(de)問(wen)題(ti)。

圖1：汽車以(yi)太網全雙工通信(xin)鏈(lian)條‘

全(quan)雙(shuang)工通信和(he)測試挑(tiao)戰

如前所述(shu)，全(quan)雙(shuang)工(gong)通(tong)(tong)信(xin)及PAM3信(xin)令為在(zai)真(zhen)實世界條件下(xia)驗證ECU增加了復雜(za)度。大多數(shu)串行標準都在(zai)單(dan)工(gong)模(mo)式下(xia)工(gong)作，一(yi)(yi)次只(zhi)有一(yi)(yi)臺設(she)(she)備(bei)(bei)通(tong)(tong)信(xin)，有些通(tong)(tong)信(xin)標準對發(fa)送(song)和接收使用(yong)一(yi)(yi)條單(dan)獨的(de)鏈路，而在(zai)汽(qi)車以(yi)太網中(zhong)，主設(she)(she)備(bei)(bei)和從設(she)(she)備(bei)(bei)可(ke)以(yi)通(tong)(tong)過同一(yi)(yi)條鏈路同時(shi)通(tong)(tong)信(xin)。(參見(jian)圖1)因此，來自(zi)主設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)信(xin)號與來自(zi)從設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)信(xin)號相(xiang)互疊(die)加。主設(she)(she)備(bei)(bei)知道它發(fa)送(song)的(de)是(shi)(shi)哪些數(shu)據(ju)，它可(ke)以(yi)從疊(die)加的(de)信(xin)號中(zhong)確定從設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)信(xin)號，反之亦然(ran)。盡管收發(fa)機是(shi)(shi)為處(chu)理這種情況而設(she)(she)計的(de)，但在(zai)示波器上隔離信(xin)號，進行信(xin)號完整性測試或協議(yi)解碼幾乎是(shi)(shi)不可(ke)能(neng)的(de)。

主(zhu)信(xin)號(hao)與(yu)從信(xin)號(hao)沒有分開時(shi)看到的汽車以(yi)太網信(xin)號(hao)

為了在(zai)(zai)(zai)(zai)鏈路上進行信號(hao)(hao)完(wan)整性分(fen)(fen)析，使(shi)用示(shi)波(bo)器(qi)在(zai)(zai)(zai)(zai)實際系統環境中進行協議解(jie)碼，汽車設計(ji)人員必需分(fen)(fen)開查(cha)看每條鏈路，用戶必須先把信號(hao)(hao)分(fen)(fen)開，然后(hou)再進行分(fen)(fen)析。應該指出的是，好在(zai)(zai)(zai)(zai)汽車整合(he)階段(duan)執(zhi)行信號(hao)(hao)完(wan)整性測試，選擇電(dian)纜，檢查(cha)ECU在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)磁噪(zao)聲條件下(xia)的性能，確(que)定優的電(dian)纜長度和路由等(deng)。對這類分(fen)(fen)析，可(ke)以把眼圖測試作為非常重要的工具，來查(cha)看系統健康狀況，我們在(zai)(zai)(zai)(zai)后(hou)面將對此展開討論。

在(zai)本文中，我們介紹了(le)汽車(che)以(yi)太網(wang)、全雙工通信(xin)、隔離主信(xin)號(hao)與(yu)從信(xin)號(hao)的(de)需求、信(xin)號(hao)分(fen)隔測試方法(fa)，以(yi)及當(dang)前定向(xiang)耦合器插入(ru)方法(fa)與(yu)泰克新型信(xin)號(hao)隔離方法(fa)比(bi)(bi)較(jiao)。通過比(bi)(bi)較(jiao)兩種汽車(che)以(yi)太網(wang)測試方法(fa)，我們展示了(le)泰克信(xin)號(hao)分(fen)隔解決(jue)方案的(de)優勢(shi)，如比(bi)(bi)定向(xiang)耦合器信(xin)號(hao)方法(fa)更準確地查看(kan)真實信(xin)號(hao)，簡化(hua)了(le)元(yuan)器件級和系統級測試設(she)置，縮短(duan)了(le)測試時間，滿足了(le)汽車(che)整個(ge)生命周期的(de)測試需要