【车载以太网案例】全新100/1000BASE-T1 IOP测试解决方案

前言

2021年5月份，北汇基于对IOP测试的理解和经验积累，根据OPEN Alliance 1000BASE-T1(Draft)物理层测试规范，采用了基于Vector CANoe、VN5650、VT System和Technica Golden Device组合式的方案，实现了1000BASE-T1 IOP测试。如今，北汇基于Technica公司升级版的Golden Device，推出“一站式”100&1000BASE-T1 IOP测试解决方案。

测试方案简介

针对100BASE-T1和1000BASE-T1的IOP测试项，Link-up Time与Signal Quality的测试要求完全相同，其中OABR_CABLE_03：Cable diagnostics for good cable是针对千兆新增测试项。如下将介绍各测试项的实现方案。

Link-up Time

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

▲被测控制器上电且唤醒，使用Vector CANoe CAPL编程触发Golden Device的Link-up Time - Trigger：Power on Link Partner测试程序，Golden Device自动记录每次的Link时间并回传给Vector CANoe软件

图1 Link-up Time - Trigger：Power on Link Partner测试接线图

▲Link-up Time - Trigger：Power on DUT

>使用Vector CANoe CAPL编程触发Golden Device的Link-up Time - Trigger：Power on DUT测试程序，Golden Device自动记录每次的Link时间并回传给Vector CANoe软件

图2 Link-up Time - Trigger：Power on DUT测试接线图

▲Link-up Time - Trigger：Wake-Up DUT

>被测控制器处于休眠状态，使用CANoe CAPL编程触发Golden Device的Link-up Time - Trigger：Wake-Up DUT测试程序，Golden Device自动记录每次的Link时间并回传给CANoe软件

图3 Link-up Time - Trigger：Wake-Up DUT测试接线图

Signal Quality

▲OABR_SIGNAL_01：Indicated signal quality for channel with decreasing quality

▲OABR_SIGNAL_01：Indicated signal quality for channel with decreasing quality

>将Golden Device的Link Partner与被测控制器PHY端口连接，通过CANoe CAPL编程修改噪声模式（100BASE-T1/1000BASE-T1）和噪声等级，以及发送被测控制器测试指令获取DUT的SQI和Link Status

图4 Signal Quality测试接线图

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

>将Golden Device的故障注入模块串联在Link Partner端口和被测控制器PHY端口之间，通过CANoe CAPL编程实现短路/开路故障自动注入功能，以及发送被测控制器指令获取DUT的Cable Status

图5 OABR_CABLE测试接线图

测试案例简介

测试工程

基于CANoe CAPL编写的IOP自动化测试脚本。支持CAN/CAN FD应用报文、CAN/CAN FD诊断报文、RS232、ADB等方式获取PHY SQI以及线缆状态值的读取。

图6基于CANoe的操作界面

测试报告

CANoe软件解析、记录Golden Device回传的结果，并对全部数据结果进行汇总整理方便查看以及问题分析。

图7测试报告样式

总结

测试方案对比

回顾车载以太网IOP的测试方案迭代历程，北汇从推出满足TC8 1.0使用电阻作为干扰噪声的测试方案，到满足TC8 2.0/3.0联合Technica百兆Golden Device和R&S噪声发生器的测试方案，到如今可同时满足100BASE-T1和1000BASE-T1的“一站式”测试方案，其中的每一次测试方案升级都紧跟测试需求的步伐，在行业同仁、合作伙伴的支持协助下，完成了一次又一次技术升级。

近1年来，汽车人又开始研究10BASE-T1S和MultiGBASE-T1技术的发展前景和应用场景，Open联盟也成立了TC14和TC15小组制定相关的测试标准，在draft版本中体现了对应的测试内容。

TC14(10BASE-T1S)典型测试条目如下：

▲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)典型测试条目如下：

▲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

北汇会陆续推出10BASE-T1S和MultiGBASE-T1的IOP测试解决方案，敬请期待。北汇愿与大家持续进行技术分享，共同进步！

参考文献

[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