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汽车以太网测试

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汽车以太网测试

实现可靠性与互操作性

ADAS、智能安全系统和人机子系统生成在车内传输的大量数据。 此外,提高汽车子系统间集成度的要求也推动基础架构发生变化:从简单环形网络变成更复杂的拓扑网络,包括连接各骨干网络的网关。

汽车以太网源于成熟的 IT 技术并满足容量和集成度的需求。 与非汽车以太网不同,汽车总线使用非屏蔽的单绞线以便减轻重量并降低成本。 它使用 PAM3 调制实现高数据速率和可靠性。

汽车标准在以太网中保持不变,但是,在物理层纳入明显变化以便满足汽车要求。 第一版标准被称为 BroadR-Reach,随后,它被名为 100BASE-T1 (P802.3bw) 和 1000BASE-T1 (802.3bp) 的 IEEE 版本所取代。

为了确保硬件的互操作性并确保汽车在不同工作条件下可靠运行,信号电平、噪声和时钟特性具有严格约束。 尽管非常适合固定以太网网络,这些标准规定的测试技术已经为习惯使用 CAN 和 LIN 等更低串行总线的许多汽车工程师带来全新设计挑战。

验证设计

一旦制成原型网络设备,则需要提出并检定设计,以确保其符合规范。

泰克示波器是提出并检定汽车以太网设计的有用工具。

  • 通过高级测量和分析工具在不同用例下全面检定
  • 幅度和时间测量等自动测量以及统计分析和直方图是开始检查信号质量的好方法
  • 眼图是评估 PAM3 信令是否具有噪声和信号完整性问题的最快方法
  • 抖动分析工具提供主/从时钟抖动的完整曲线,包括时间间隔误差 (TIE) 和周期间 Rj/Dj 测量
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眼图是查看复杂 PAM3 波形的最佳方法

速度调试和故障排除

预计用于有时失效且需要迅速调试来找出根本原因的复杂网络系统或器件。 汽车以太网的较高数据速率和嵌入式时钟对噪声和功率变化比较敏感。

以评估波形作为故障排除过程一部分的工程师经常发现 PAM3 信号比较难调试。 另外,由于汽车以太网是一种双向总线,准确捕获有用信号可能极具挑战。

配备高级分析软件的泰克示波器提供您忘记规格标记时快速有效进行故障排除所需的工具。

  • TIE 和直方图,对时钟恢复问题进行故障排除
  • 眼图,快速评估 PAM3 信号
  • 高级抖动分析,通过确定抖动为随机还是确定性抖动来确定噪声源
  • 延时触发功能
  • FFT 分析,隔离干扰源
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对复杂系统进行故障排除需要多通道测量和有效的信号完整性工具,例如 FFT 和抖动分析。

满足一致性要求

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自动测试(例如此功率频谱密度测试)通过比较结果与测试限制值来确定符合标准。

由于子系统在联网环境中的集成度增加,工程师必须提供客观且可以证实的证据来证明:各设备均可交互操作,各 ECU 均可与其他 ECU 可靠通信。 这些要求也涵盖 EMI/EMC 和 ESD 测试。

但是,在采用更复杂、高速 Mbps 和 Gbps 串行技术时,测试可能极具挑战。

泰克多年致力于进行高速一致性测试并将在较新汽车技术的测试中应用此专业知识。一致性解决方案包括对 100BASE-T1 (802.3bp TM ) 和 BroadR-Reach 的支持。两者均满足 OPEN 联盟规定的测试要求。泰克示波器和频谱分析仪也可以用于 ESD 和 EMC 测试。

汽车以太网测试系统的解析

测试汽车以太网发射机需要使用示波器、相应探头、信号源和测试夹具。

以下是一个测试系统示例:

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在存在干扰信号时测试汽车以太网发射机失真的校准设置

用于验证和调试汽车以太网的示波器

多个示波器系列可支持测试软件,以自动验证和调试汽车以太网。示波器所需的带宽取决于您要测试的标准的级别:

  • 100BASE-T1 至少需要 1 GHz 带宽
  • 1000BASE-T1 至少需要 2 GHz 带宽

自动测试软件可以安装到新仪器、添加到现有仪器,或在同一系列的一组示波器中共享。

单击链接可快速访问数据表。

示波器系列 测试软件 可用作
5 系列混合信号示波器 (MSO) 5-CMAUTOEN
  • 安装在新示波器中
  • 升级到现有示波器
  • 浮动许可证,可在同一系列示波器之间共享
6 系列 MSO 6-CMAUTOEN
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