TekExpress 汽車(chē)以太網信号分(fēn)離和 PAM3 分(fēn)析

對汽車(chē)以太網設計、測試和調試，泰克提供了完善的 PAM3 信号分(fēn)析、信号質(zhì)量測試和協議解碼測試解決方案.

主要功能(néng)

• 信号分(fēn)離軟件：泰克信号分(fēn)離軟件可(kě)以執行信号分(fēn)析或協議解碼，而不會影響 ECU 系統，也不用(yòng)剪斷以太網電(diàn)纜安(ān)裝(zhuāng)定向耦合器。
• PAM3 分(fēn)析：您可(kě)以在實際 ECU 環境中(zhōng)對主 ECU或從 ECU 執行 PAM3 分(fēn)析，測量眼圖張開程度，執行眼圖模闆測試，分(fēn)離抖動，繪制 BER 圖。

• 增強時鍾恢複：軟件時鍾恢複提供了強健的時鍾恢複功能(néng)，即使是嚴重損傷的信号。

• 信号質(zhì)量測試：您可(kě)以使用(yòng)眼圖執行開放聯盟 TC8 信号質(zhì)量測試，而不是信号質(zhì)量指數(SQI)值。The Eye Diagram in a noise condition provides better insight compared to the SQI value.
• Protocol Decode: The Tektronix PAM3 solution offers simultaneous Protocol Decode of Master 和 Slave ECUs, using the Signal Separation technique.
• Comprehensive Reporting: Automated reporting with Pass/Fail screenshots of the waveforms.

Automotive Ethernet overview

The Autonomous Driving Assistance System (ADAS) 和 human-to-machine subsystems generate vast amount of data to transport through a vehicle.Requirements for greater integration between vehicle subsystems are driving fundamental architectural changes, moving from simple ring networks to more complex topologies, including gateways connected to an Automotive Ethernet backbone.

Automotive Ethernet is quickly becoming the fastest growing technology for in-vehicle networks.

Automotive Ethernet provides significant advantages including:

• PAM3 modulation supports high data rates 和 reliability

• Unshielded 和 single twisted-pair cabling lowers cost 和 weight

• Full-duplex communication allows devices to send 和 receive simultaneously on a link

• Proven IT technology with reliable data throughput for safety critical systems

整合汽車(chē)以太網技(jì )術對全方位設計驗證提出了更高的需求，确保多(duō)個 ECU 和設備之間的互操作(zuò)性和可(kě)靠性，保證其在苛刻的環境中(zhōng)可(kě)靠運行。為(wèi)滿足嚴格的一緻性測試，并對設計在真實世界條件下運行時的裕量樹立更大的信心，必需擁有(yǒu)完整的測試解決方案。

汽車(chē)以太網和全雙工(gōng)通信

汽車(chē)以太網采用(yòng)雙絞線(xiàn)電(diàn)纜作(zuò)為(wèi)全雙工(gōng)通信鏈路操作(zuò)。全雙工(gōng)通信及 PAM3 信令增加了在真實世界條件下驗證ECU 的複雜度。

為(wèi)在鏈路上執行信号分(fēn)析及在真實系統環境中(zhōng)進行協議解碼，汽車(chē)設計人員需要分(fēn)開查看每條鏈路，這要求用(yòng)戶先分(fēn)離信号再執行分(fēn)析。遺憾的是，當前許多(duō)測試解決方案都要斷開汽車(chē)以太網電(diàn)纜才能(néng)執行測試。這帶來了額外的測試挑戰。泰克 PAM3 信号分(fēn)析應用(yòng)提供了完善的測試解決方案，解決了這些問題。

應用(yòng)

信号分(fēn)離

汽車(chē)以太網采用(yòng)全雙工(gōng)通信方式，兩個 ECUs 可(kě)以在同一條鏈路上同時收發數據。為(wèi)在實際系統環境中(zhōng)執行信号分(fēn)析或協議解碼，必需把主 ECU 與從 ECU 的業務(wù)分(fēn)開。

分(fēn)離全雙工(gōng)信号的方法之一是采用(yòng)定向耦合器。這種方法要求用(yòng)戶剪斷電(diàn)纜，安(ān)裝(zhuāng)定向耦合器。使用(yòng)定向耦合器增加了自己的插損和回損，可(kě)能(néng)會給測試結果帶來負面影響。盡管可(kě)以在設置層面補償損耗，但定向耦合器方法會擾亂系統，很(hěn)難确定錯誤是不是由新(xīn)增硬件引起的。

為(wèi)避免測量錯誤，泰克獨特的信号分(fēn)離技(jì )術使用(yòng)高級軟件來分(fēn)離全雙工(gōng)信号。信号分(fēn)離解決方案使用(yòng)泰克專有(yǒu)的信号分(fēn)離算法，從主測試或從測試或同時從兩側訪問電(diàn)壓和電(diàn)流波形。這種方法顯示真實的 ECU 信号 (主和從)，而不會影響 ECU 系統。

泰克信号分(fēn)離軟件可(kě)以分(fēn)離全雙工(gōng)業務(wù)，測試實際 ECU 測試條件，包括不同的電(diàn)纜長(cháng)度和類型、不同的 ECU、ECU 到開關情況、ECU 和協議分(fēn)析儀、不同的噪聲情況及車(chē)内汽車(chē)以太網聯網情況。

參見“信号訪問”部分(fēn)，進一步了解怎樣根據不同測試情況連接電(diàn)壓探頭和電(diàn)流探頭。

使用(yòng)軟件方法分(fēn)離全雙工(gōng)信号

使用(yòng)簡便：簡便地連接電(diàn)壓探頭和電(diàn)流探頭，而不會擾動電(diàn)纜。可(kě)以直接把探頭連接到 ECU 連接器上。如果需要夾具(jù)訪問信号，泰克可(kě)以協助設計連接電(diàn)壓探頭和電(diàn)流探頭的夾具(jù)。

自動化：TekExpress 以太網信号分(fēn)離和 PAM3 分(fēn)析軟件是一種全自動測試解決方案。在使用(yòng) 泰克 TekExpress 自動化平台時，其用(yòng)戶界面會一步步引導您配置系統，執行分(fēn)析。

PAM3 分(fēn)析：下面三個 PAM3 電(diàn)平給信令引入了額外的複雜度，對測試方法提出了新(xīn)的需求。PAM3 分(fēn)析工(gōng)具(jù)提供了多(duō)種測量和可(kě)視化功能(néng)，提高了汽車(chē)以太網 PAM3 設計驗證的效率。

PAM3 測量配置： PAM3 分(fēn)析工(gōng)具(jù)内部的配置面闆可(kě)以配置運行 PAM3 分(fēn)析所需的大多(duō)數單元。設置工(gōng)具(jù)包括選擇測量來源、時鍾恢複和阈值配置。

測量配置

時鍾恢複：可(kě)配置的 PLL (鎖相環) 時鍾恢複功能(néng)可(kě)靠地提取符号時鍾，即使是對高度損傷的信号，把重建的時鍾波形導出到基準通道，然後查看波形。

PAM3 測量：PAM3 分(fēn)析軟件提供了一套全面的測量，可(kě)以更深入地查看信号特點，加快驗證或表征 PAM3 設計，支持不同的電(diàn)纜長(cháng)度、噪聲條件、ECU 配置等。

PAM3 測量

可(kě)視化：全面的示圖，查看測量數據。這些示圖可(kě)以查看信号特點，為(wèi)調試提供實用(yòng)信息.

示圖工(gōng)具(jù)與示圖交互，幫助您把重點放在關心的領域上，更仔細地進行檢查，進一步進行分(fēn)析。

汽車(chē)以太網近端眼圖

汽車(chē)以太網遠(yuǎn)端眼圖

BER 浴缸圖

眼圖模闆測試

多(duō)輪測試表征信号：PAM3 分(fēn)析解決方案可(kě)以多(duō)次運行測量，使用(yòng)不同條件表征 ECU。您還可(kě)以把 PAM3 自動化軟件設置成失敗時暫停，調試問題。來自不同測試輪次的所有(yǒu)波形都可(kě)以保存在一個文(wén)件夾中(zhōng)，後面再進行分(fēn)析和調試。

首選設置

通過/未通過測試報告

MHT 或 PDF 格式彙總報告，快捷方便地創建測試報告文(wén)檔。報告提供測試通過/未通過狀态，在測試執行完成後自動生成。報告中(zhōng)包括測試配置細節、波形圖、示波器顯示畫面和裕量分(fēn)析，以更深入地了解設計特點。

詳細的測試報告

信号質(zhì)量測試

開放聯盟 TC8 信号質(zhì)量測試要求在以太網電(diàn)纜上增加高斯噪聲，以檢查 ECU 全雙工(gōng)通信會在什麽噪聲水平下中(zhōng)斷。盡管用(yòng)戶可(kě)以從汽車(chē)以太網 PHY 中(zhōng)讀取 SQI 寄存器值，算出信号質(zhì)量指數，但 SQI 值不能(néng)表示眼圖或任何調試工(gōng)具(jù)來找到問題的根本原因。

通過泰克信号分(fēn)離軟件，您可(kě)以分(fēn)離全雙工(gōng)信号，顯示眼圖，進一步進行調試。PAM3 分(fēn)析工(gōng)具(jù)可(kě)以調試鏈路失效的原因。您還可(kě)以執行協議解碼測試，檢查鏈路在什麽情況下失效。

電(diàn)纜性能(néng)測試、生産(chǎn)通過/失敗測試和 ECU 信号完整性測試：開放聯盟規定了各項汽車(chē)以太網測試，包括回損和插損。必需知道不同電(diàn)纜長(cháng)度和電(diàn)纜類型會給汽車(chē)以太網信号完整性帶來哪些影響。

泰克信号分(fēn)離軟件可(kě)以針對不同電(diàn)纜長(cháng)度和電(diàn)纜類型繪制眼圖，對比性能(néng)。

3 米電(diàn)纜的眼圖

模闆測試：您可(kě)以定義自己的模闆，針對不同電(diàn)纜長(cháng)度執行眼圖測試，執行生産(chǎn)通過/失敗測試或 ECU 性能(néng)測試。TekExpress 解決方案還提供了預先确定的模闆，可(kě)以用(yòng)來滿足您的要求。

測量配置

協議解碼

泰克協議解碼解決方案不要求定向耦合器來分(fēn)離業務(wù)。您可(kě)以在設計級執行協議解碼，開發 ECU，調試系統進行車(chē)内測試，而不用(yòng)擾動系統。您還可(kě)以在多(duō)個 ECU 上同時執行協議解碼，執行定時分(fēn)析或進行調試。用(yòng)戶可(kě)以定義各種協議級條件，在發生特定事件時停止采集，進行調試。

全雙工(gōng) ECU 汽車(chē)太網協議解碼

MSO 示波器

6 系列 MSO 示波器

憑借高達 8 GHz 模拟帶寬、25 GS/s 采樣率和 12 位模數轉換器(ADC)，泰克 5/6 系列 MSO 為(wèi)以高信号保真度和分(fēn)辨率捕獲波形提供了所需的性能(néng)，可(kě)以查看汽車(chē)以太網信号上細小(xiǎo)的波形細節。

5/6 系列 MSO 提供了所需的性能(néng)，可(kě)以捕獲關心的信号，同時最大限度地降低不想要的噪聲影響，可(kě)以捕獲高幅度信号，同時查看更小(xiǎo)的信号細節。5/6 系列 MSO 的核心是 12 位模數轉換器，其垂直分(fēn)辨率是傳統 8 位 ADC 的 16 倍。

探頭和測試夾具(jù)

如果想直接探測 DUT，建議使用(yòng)帶寬 ≥ 1 GHz 的差分(fēn)電(diàn)壓探頭及和 帶寬 ≥ 120 MHz 的電(diàn)流探頭。建議使用(yòng)泰克 TDP1500 或 TDP3500 差分(fēn)電(diàn)壓探頭和 TCP0030A 或 P6022 電(diàn)流探頭進行 100BASE-T1 測試。

在 ECU 級訪問信号可(kě)能(néng)要求夾具(jù)來分(fēn)離信号。如需進一步了解 ECU 定制夾具(jù)設計，請聯系泰克科(kē)技(jì )公(gōng)司。