【車載以太網(wǎng)案例】全新100/1000BASE-T1 IOP測(cè)試解決方案

前言

2021年5月份，北匯基于對(duì)IOP測(cè)試的理解和經(jīng)驗(yàn)積累，根據(jù)OPEN Alliance 1000BASE-T1(Draft)物理層測(cè)試規(guī)范，采用了基于Vector CANoe、VN5650、VT System和Technica Golden Device組合式的方案，實(shí)現(xiàn)了1000BASE-T1 IOP測(cè)試。如今，北匯基于Technica公司升級(jí)版的Golden Device，推出“一站式”100&1000BASE-T1 IOP測(cè)試解決方案。

測(cè)試方案簡(jiǎn)介

針對(duì)100BASE-T1和1000BASE-T1的IOP測(cè)試項(xiàng)，Link-up Time與Signal Quality的測(cè)試要求完全相同，其中OABR_CABLE_03：Cable diagnostics for good cable是針對(duì)千兆新增測(cè)試項(xiàng)。如下將介紹各測(cè)試項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)方案。

Link-up Time

▲Link-up Time - Trigger：Power on Link Partner

▲被測(cè)控制器上電且喚醒，使用Vector CANoe CAPL編程觸發(fā)Golden Device的Link-up Time - Trigger：Power on Link Partner測(cè)試程序，Golden Device自動(dòng)記錄每次的Link時(shí)間并回傳給Vector CANoe軟件

圖1 Link-up Time - Trigger：Power on Link Partner測(cè)試接線圖

▲Link-up Time - Trigger：Power on DUT

>使用Vector CANoe CAPL編程觸發(fā)Golden Device的Link-up Time - Trigger：Power on DUT測(cè)試程序，Golden Device自動(dòng)記錄每次的Link時(shí)間并回傳給Vector CANoe軟件

圖2 Link-up Time - Trigger：Power on DUT測(cè)試接線圖

▲Link-up Time - Trigger：Wake-Up DUT

>被測(cè)控制器處于休眠狀態(tài)，使用CANoe CAPL編程觸發(fā)Golden Device的Link-up Time - Trigger：Wake-Up DUT測(cè)試程序，Golden Device自動(dòng)記錄每次的Link時(shí)間并回傳給CANoe軟件

圖3 Link-up Time - Trigger：Wake-Up DUT測(cè)試接線圖

Signal Quality

▲OABR_SIGNAL_01：Indicated signal quality for channel with decreasing quality

▲OABR_SIGNAL_01：Indicated signal quality for channel with decreasing quality

>將Golden Device的Link Partner與被測(cè)控制器PHY端口連接，通過(guò)CANoe CAPL編程修改噪聲模式（100BASE-T1/1000BASE-T1）和噪聲等級(jí)，以及發(fā)送被測(cè)控制器測(cè)試指令獲取DUT的SQI和Link Status

圖4 Signal Quality測(cè)試接線圖

Cable Diagnostic

▲OABR_CABLE_01：Cable diagnostics for near and far end short

▲OABR_CABLE_02：Cable diagnostics for near and far end open

▲OABR_CABLE_03：Cable diagnostics for good cable

>將Golden Device的故障注入模塊串聯(lián)在Link Partner端口和被測(cè)控制器PHY端口之間，通過(guò)CANoe CAPL編程實(shí)現(xiàn)短路/開路故障自動(dòng)注入功能，以及發(fā)送被測(cè)控制器指令獲取DUT的Cable Status

圖5 OABR_CABLE測(cè)試接線圖

測(cè)試案例簡(jiǎn)介

測(cè)試工程

基于CANoe CAPL編寫的IOP自動(dòng)化測(cè)試腳本。支持CAN/CAN FD應(yīng)用報(bào)文、CAN/CAN FD診斷報(bào)文、RS232、ADB等方式獲取PHY SQI以及線纜狀態(tài)值的讀取。

圖6基于CANoe的操作界面

測(cè)試報(bào)告

CANoe軟件解析、記錄Golden Device回傳的結(jié)果，并對(duì)全部數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行匯總整理方便查看以及問題分析。

圖7測(cè)試報(bào)告樣式

總結(jié)

測(cè)試方案對(duì)比

回顧車載以太網(wǎng)IOP的測(cè)試方案迭代歷程，北匯從推出滿足TC8 1.0使用電阻作為干擾噪聲的測(cè)試方案，到滿足TC8 2.0/3.0聯(lián)合Technica百兆Golden Device和R&S噪聲發(fā)生器的測(cè)試方案，到如今可同時(shí)滿足100BASE-T1和1000BASE-T1的“一站式”測(cè)試方案，其中的每一次測(cè)試方案升級(jí)都緊跟測(cè)試需求的步伐，在行業(yè)同仁、合作伙伴的支持協(xié)助下，完成了一次又一次技術(shù)升級(jí)。

近1年來(lái)，汽車人又開始研究10BASE-T1S和MultiGBASE-T1技術(shù)的發(fā)展前景和應(yīng)用場(chǎng)景，Open聯(lián)盟也成立了TC14和TC15小組制定相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，在draft版本中體現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的測(cè)試內(nèi)容。

TC14(10BASE-T1S)典型測(cè)試條目如下：

▲proper communication of transmission cycles under different stress conditions

▲PLCA robustness for stressing of clock synchronization and PLCA state machine

▲PLCA diagnostic

▲Signal Quality

▲Harness Defect Detection

▲Topology Discovery

▲Wake-up Sleep

TC15(MultiGBASE-T1)典型測(cè)試條目如下：

▲Reliability of indicated link status directly after link-up / PHY reset

▲Reliability of indicated link status when connected to link partner with same MASTER/SLAVE configuration

▲Revoke of link status after link-down

▲Link-up after PHY-reset

▲Link-up after reset of link partner

▲Indicated signal quality for channel with decreasing quality

▲Indicated signal quality for channel with increasing quality

▲Cable diagnostics for error-free channel

▲Cable diagnostics for near and far end open

▲Cable diagnostics for near and far end short

北匯會(huì)陸續(xù)推出10BASE-T1S和MultiGBASE-T1的IOP測(cè)試解決方案，敬請(qǐng)期待。北匯愿與大家持續(xù)進(jìn)行技術(shù)分享，共同進(jìn)步！

參考文獻(xiàn)

[1] IEEE Standard for Ethernet：Amendment 1: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 100 Mb/s Operation over a Single Balanced Twisted Pair Cable(100BASE-T1)

[2] IEEE Standard for Ethernet：Amendment 4: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 1 Gb/s Operation over a Single Twisted-Pair Copper Cable

[3] OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification_TC8 V1.0

[4] OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification_TC8 V2.0

[5] OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification_TC8 V3.0

[6] OA_100BASE-T1_Interoperability_Test_Suite_V1.0

[7] OA_1000BASE-T1_Interoperability_Test_Suite_V1.1

[8] MultiGBASE-T1 Interoperability Test Suite_V0.2

[9] 10BASE-T1S Half-Duplex Multidrop Interoperability Test Suite_V0.2

[10] Golden Device User Manual