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汽車以太網(wǎng)標準的重要性

作者:Jim Catt 時間:2018-09-12 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  由原始設備制造商(OEM)及一流車企采用和改造以太網(wǎng)的工作在若干年前就已經(jīng)開始了。電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)802.3標準針對汽車應用作出的修訂包括IEEE 802.3bw(100BASE-T1,100Mbps,銅纜)及IEEE 802.3bp(1000BASE-T1,1Gbps,銅纜)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201809/391799.htm

  由于這些修訂將針對汽車的更多要求和功能納入其中,包括呈現(xiàn)爆炸式增長的車載信息娛樂系統(tǒng)、高級駕駛員輔助系統(tǒng)、車載診斷系統(tǒng)以及汽車-外界互聯(lián)技術(shù)(,),因此具有非常重要的意義。

  修訂主要解決了物理層(PHY)的需要。涉及到的PHY接口包括電氣接口和網(wǎng)絡,它們也稱為媒體依賴型接口(MDI)。汽車獨有PHY規(guī)范的一個關鍵因素是MDI信令,它既可以解決電磁干擾(EMI)/電磁兼容性(EMC)問題,也支持在網(wǎng)絡中使用非屏蔽的單雙絞線電纜。這減少了接線的重量和成本,這對于汽車是重要的因素。

  減輕重量和降低成本并非聯(lián)網(wǎng)汽車的唯一優(yōu)勢。以太網(wǎng)有助于形成交換網(wǎng)絡,從而實現(xiàn)其他共享總線拓撲結(jié)構(gòu)(控制器局域網(wǎng),本地互聯(lián)網(wǎng)絡,F(xiàn)lexRay和面向媒體的系統(tǒng)傳輸)所不具備的更高帶寬和更高數(shù)據(jù)速率。

  在車載通信系統(tǒng)中采用交換網(wǎng)絡的方法,將帶來許多以前共享總線拓撲所具有的相同的局限,例如可靠性、EMI/EMC、電氣接口規(guī)范的合規(guī)性與功能符合性。上述最后兩個項目會影響與其他接入網(wǎng)絡的設備的互操作性。網(wǎng)絡連接車載的數(shù)量越來越多,這些可能來自不同的供應商,每個可能使用不同的PHY(見圖1)。

  圖 1:分布式車載傳感器網(wǎng)絡

  在早期,幾位汽車業(yè)人士意識到需要建立正式合作才能解決EMC/EMI和互操作性問題。單對以太網(wǎng)(OPEN)聯(lián)盟(OA)特別興趣小組(SIG)成立于2011年,現(xiàn)已有300多位成員,包括OEM、供應商和技術(shù)提供商。OA不僅指導了開發(fā)面向汽車的以太網(wǎng)標準的修訂,而且還制定了面向PHY的合規(guī)性測試規(guī)范,用于確保來自各供應商的不同元件的閾值功能和性能,從而實現(xiàn)汽車業(yè)所需的必要系統(tǒng)集成可靠性和簡便性。

  OA制定的PHY合規(guī)性測試規(guī)范包含三個主要方面:EMC/EMI性能、功能和IEEE標準電氣合規(guī)性及不同廠商的PHY之間的互操作性。具體的測試規(guī)范有:

  ? 100BASE-T1 EMC Test Specification for Transceivers.

  ? BroadR-Reach Physical Media Attachment Test Suite

  ? BroadR-Reach PHY Control Test Suite

  ? BroadR-Reach Physical Coding Sublayer Test Suite.

  ? 100BASE-T1 Interoperability Test Suite.

  上述統(tǒng)稱為100BASE-T1 PHY互操作性與合規(guī)性測試,這些測試規(guī)范由OA技術(shù)委員會1(TC1)制定。它們共同構(gòu)成了技術(shù)供應商必須通過的主要合規(guī)性測試,展示了標準要求的閾值功能和性能。它們還給予OEM和供應商比較PHY的工具。

  TC1委任三家獨立實驗室為行業(yè)提供測試服務,每一家負責PHY合規(guī)性測試規(guī)范的一個主要方面。作為OA的成員,TI參與了測試。例如,TI的DP83TC811R-Q1和DP83TC811S-Q1均成功通過三家實驗室執(zhí)行的各個合規(guī)性測試,其中包括互操作性?;ゲ僮餍詼y試評估在各種操作情境下,被測設備(DUT)與其他鏈接合作伙伴(LP)設備的兼容性,其中DUT可能在系統(tǒng)中充當主設備或從設備。

  被測試的功能包括:

  •    在各種條件下以最短所需時間鏈接多個LP的能力,例如:

  •    在硬或軟重置DUT或LP后。

  •    在進入睡眠后和喚醒后。

  •    溫度。

  •    電纜長度。

  •    注入噪聲。

  •    極化。

  •    一旦建立鏈接后保持鏈接。

  •    由幀損失指標確定鏈接完好性(循環(huán)冗余校驗[CRC]誤差,無效數(shù)據(jù)包大小)。

  •    可靠指示有效鏈接配置的鏈接狀態(tài),從而確保不會觸發(fā)無效配置的錯誤鏈接指示。

  •    如信號質(zhì)量指示和線纜診斷等功能集(近端/遠端,短/開放)。

  成功通過獨立的互操作性測試以及EMI/EMC與PHY功能測試,證明DP83TC811R-Q1和DP83TC811S-Q1是用于100BASE-T1(IEEE 802.3bw,BroadR-Reach)網(wǎng)絡的完全合格的美國汽車電子委員會(AEC)Q-100 PHY。這些設備完全受評估模塊、輸入/輸出緩沖器信息規(guī)范(IBIS)模型及軟件驅(qū)動程序的支持。



關鍵詞: 傳感器 5G V2X

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