在车载通信系统中采用交换网络的方法,将带来许多以前共享总线拓扑所具有的相同的局限,例如可靠性、EMI/EMC、电气接口规范的合规性与功能符合性。上述最后两个项目会影响与其他接入网络的设备的互操作性……
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7 由原始设备制造商(OEM)及一流车企采用和改造
以太网的工作在若干年前就已经开始了。电气
电子工程师协会(IEEE)802.3标准针对汽车应用作出的修订包括IEEE 802.3bw(100BASE-T1,100Mbps,铜缆)及IEEE 802.3bp(1000BASE-T1,1Gbps,铜缆)。
qBEp |V )Sn0Y B 由于这些修订将针对汽车的更多要求和功能纳入其中,包括呈现爆炸式增长的车载信息娱乐系统、高级驾驶员辅助系统、车载诊断系统以及汽车-外界互联
技术(5G,V2X),因此具有非常重要的意义。
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修订主要解决了物理层(PHY)的需要。涉及到的PHY接口包括电气接口和网络,它们也称为媒体依赖型接口(MDI)。汽车独有PHY规范的一个关键因素是MDI信令,它既可以解决电磁干扰(EMI)/电磁兼容性(
EMC)问题,也支持在网络中使用非屏蔽的单双绞线电缆。这减少了接线的重量和成本,这对于汽车是重要的因素。
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0 QTI;3 减轻重量和降低成本并非联网汽车的唯一优势。以太网有助于形成交换网络,从而实现其他共享总线拓扑结构(控制器局域网,本地互联网络,FlexRay和面向媒体的系统传输)所不具备的更高带宽和更高数据速率。
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M @5&. 在车载通信系统中采用交换网络的方法,将带来许多以前共享总线拓扑所具有的相同的局限,例如可靠性、EMI/EMC、电气接口规范的合规性与功能符合性。上述最后两个项目会影响与其他接入网络的设备的互操作性。网络连接车载传感器的数量越来越多,这些传感器可能来自不同的供应商,每个传感器可能使用不同的PHY(见图1)。
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pdMK 图 1:分布式车载传感器网络
(Pc>D';{S +x]/W|5 在早期,几位汽车业人士意识到需要建立正式合作才能解决EMC/EMI和互操作性问题。单对以太网(OPEN)联盟(OA)特别兴趣小组(SIG)成立于2011年,现已有300多位成员,包括OEM、供应商和技术提供商。OA不仅指导了开发面向汽车的以太网
标准的修订,而且还制定了面向PHY的合规性测试规范,用于确保来自各供应商的不同元件的阈值功能和性能,从而实现汽车业所需的必要系统集成可靠性和简便性。
:=Olp;+_ 2<D| { OA制定的PHY合规性测试规范包含三个主要方面:EMC/EMI性能、功能和IEEE标准电气合规性及不同厂商的PHY之间的互操作性。具体的测试规范有:
,s8/6n# 10SI&O ● 100BASE-T1 EMC Test Specification for Transceivers.
erH,EE^-x< ● BroadR-Reach Physical Media Attachment Test Suite
\VpEUU6^U ● BroadR-Reach PHY Control Test Suite
CG1MT(V7? ● BroadR-Reach Physical Coding Sublayer Test Suite.
x|O7}oj ● 100BASE-T1 Interoperability Test Suite.
5B=uvp|Y Pn,I^Ej . 上述统称为100BASE-T1 PHY互操作性与合规性测试,这些测试规范由OA技术委员会1(TC1)制定。它们共同构成了技术供应商必须通过的主要合规性测试,展示了标准要求的阈值功能和性能。它们还给予OEM和供应商比较PHY的工具。
YR?Y:?( Iz0$T.T TC1委任三家独立实验室为行业提供测试服务,每一家负责PHY合规性测试规范的一个主要方面。作为OA的成员,TI参与了测试。例如,TI的DP83TC811R-Q1和DP83TC811S-Q1均成功通过三家实验室执行的各个合规性测试,其中包括互操作性。互操作性测试评估在各种操作情境下,被测设备(DUT)与其他链接合作伙伴(LP)设备的兼容性,其中DUT可能在系统中充当主设备或从设备。
.psb#4 * %D_\0; 被测试的功能包括:
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1V= ● 在各种条件下以最短所需时间链接多个LP的能力,例如:
h;V4|jM ● 在硬或软重置DUT或LP后。
PaCCUF ● 在进入睡眠后和唤醒后。
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l\Q[ ● 温度。
wJC[[_"3 I ● 电缆长度。
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