汽車以太網(wǎng)全雙工通信鏈條

隨著汽車行業(yè)加快轉(zhuǎn)向汽車以太網(wǎng)技術(shù)，全方位設(shè)計 驗證對保證多個 ECU 之間的互操作能力和可靠運行 至關(guān)重要。本應(yīng)用指南介紹了汽車以太網(wǎng)、全雙工通 信、隔離主信號與從信號的需求、信號分隔測試方法， 以及當(dāng)前定向耦合器插入方法與泰克新型信號隔離方 法比較。

汽車以太網(wǎng)

汽車以太網(wǎng)概念是由 OPEN 聯(lián)盟 SIG 提出來的，也叫 IEEE 802.3bw ( 原 BroadR-Reach)，是為汽車聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用設(shè)計的一種以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)，如高級安全功能、 舒適和信息娛樂功能。通過汽車以太網(wǎng)，多個車載系 統(tǒng)可以經(jīng)過一條非屏蔽單絞線電纜同時訪問信息。對 汽車制造商來說，這一技術(shù)降低了聯(lián)網(wǎng)成本和線纜重 量，同時提高了信號帶寬。為實現(xiàn)更高的信號帶寬，汽車以太網(wǎng)在雙絞線電纜上 采用全雙工通信鏈路，支持同時收發(fā)功能及 PAM3 信 令。采和 PAM3 實現(xiàn)全雙工通信，可能會令查看汽車 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)及信號完整性測試變得非常復(fù)雜。OPEN 聯(lián)盟為元器件、信道和互操作能力制訂了汽 車以太網(wǎng)測試規(guī)范。測試系統(tǒng)整合了電子控制單元 (ECU)、連接器和非雙絞線電纜。測試要求系統(tǒng)在車 內(nèi)苛刻的環(huán)境條件和噪聲條件下工作。為此，用戶必 需能夠在系統(tǒng)級表征和查看信號完整性和業(yè)務(wù)，才能 執(zhí)行可靠性測試?？蛻粜枰谙到y(tǒng)級進行信號完整性測試的應(yīng)用實例 有：

● TC8 信號質(zhì)量測試

● ECU 元器件表征和測試

● 汽車以太網(wǎng)電纜、連接器、電纜長度和路由表征和 測試

● 電磁噪聲或高斯噪聲測試

● 大電流注入測試

● 生產(chǎn)單元測試

● 汽車系統(tǒng)對汽車以太網(wǎng)性能的影響 - DC 馬達(dá)開 / 關(guān) - 發(fā)動機開 / 關(guān)

● 汽車以太網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)試 建議在設(shè)計階段執(zhí)行信號完整性測試，在系統(tǒng)整合前 確定潛在的問題。

圖 1：汽車以太網(wǎng)全雙工通信鏈條‘

全雙工通信和測試挑戰(zhàn)

如前所述，全雙工通信及 PAM3 信令為在真實世界條 件下驗證 ECU 增加了復(fù)雜度。大多數(shù)串行標(biāo)準(zhǔn)都在 單工模式下工作，一次只有一臺設(shè)備通信，有些通信 標(biāo)準(zhǔn)對發(fā)送和接收使用一條單獨的鏈路，而在汽車以 太網(wǎng)中，主設(shè)備和從設(shè)備可以通過同一條鏈路同時通 信。( 參見圖 1) 因此，來自主設(shè)備的信號與來自從設(shè)備的信號相互疊 加。主設(shè)備知道它發(fā)送的是哪些數(shù)據(jù)，它可以從疊加 的信號中確定從設(shè)備的信號，反之亦然。盡管收發(fā)機 是為處理這種情況而設(shè)計的，但在示波器上隔離信號， 進行信號完整性測試或協(xié)議解碼幾乎是不可能的。

主信號與從信號沒有分開時看到的汽車以太網(wǎng)信號

為了在鏈路上進行信號完整性分析，使用示波器在實 際系統(tǒng)環(huán)境中進行協(xié)議解碼，汽車設(shè)計人員必需分開 查看每條鏈路，用戶必須先把信號分開，然后再進行 分析。應(yīng)該指出的是，最好在汽車整合階段執(zhí)行信號完整性 測試，選擇電纜，檢查 ECU 在電磁噪聲條件下的性能， 確定最優(yōu)的電纜長度和路由等。對這類分析，可以把 眼圖測試作為非常重要的工具，來查看系統(tǒng)健康狀況， 我們在后面將對此展開討論。

在本文中，我們介紹了汽車以太網(wǎng)、全雙工通信、隔離主信號與從信號的需求、信號分隔測試方法，以及當(dāng)前定向耦合器插入方法與泰克新型信號隔離方法比較。通過比較兩種汽車以太網(wǎng)測試方法，我們展示了泰克信號分隔解決方案的優(yōu)勢，如比定向耦合器信號方法更準(zhǔn)確地查看真實信號，簡化了元器件級和系統(tǒng)級測試設(shè)置，縮短了測試時間，滿足了汽車整個生命周期的測試需要

原文標(biāo)題：汽車以太網(wǎng) 查看真實信號

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