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Tests Ethernet automobile

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Tests Ethernet automobile

Garantir fiabilité et interopérabilité

Les systèmes d’aide à la conduite (ADAS), les systèmes de sécurité intelligents et les sous-systèmes homme-machine génèrent des volumes importants de données à transmettre au sein d’un véhicule. D’autre part, la nécessité d’une intégration accrue entre les différents sous-systèmes du véhicule a mené à des changements architecturaux majeurs, pour passer de réseaux en boucle simple à des topologies plus complexes, avec notamment des passerelles connectées à un backbone.

L’Ethernet automobile découle d’une technologie IT éprouvée et répond aux besoins du secteur aussi bien en termes de capacité que d’intégration. Contrairement à la technologie Ethernet non automobile, le bus automobile utilise un câblage à paire torsadée simple non blindée spécialement conçu pour réduire le poids et le coût. Il intègre également une modulation PAM3 pour offrir débits de données élevés et de la fiabilité.

Cette norme automobile a ses origines dans la technologie Ethernet, mais présente des différences importantes au niveau de la couche physique, afin de répondre aux besoins de l’industrie automobile. La première version de la norme a été baptisée BroadR-Reach, et a ensuite été remplacée par les versions IEEE appelées 100BASE-T1 (P802.3bw) et 1000BASE-T1 (802.3bp).

Pour garantir l’interopérabilité des équipements matériels et la fiabilité du fonctionnement du véhicule dans diverses conditions de conduite, des contraintes strictes ont été définies pour les niveaux de signal, de bruit et les caractéristiques d’horloge. Les techniques de test spécifiées par ces normes, bien que largement utilisées pour les réseaux Ethernet stationnaires, ont engendré de nouvelles problématiques de conception pour les ingénieurs automobiles, habitués à travailler avec des bus série plus lents de type CAN et LIN.

Valider votre conception

Une fois que vous avez créé un prototype de périphérique réseau, vous devez mettre en œuvre la conception et la caractériser afin de vous assurer qu’elle est conforme aux spécifications.

Les oscilloscopes Tektronix vous offrent une aide précieuse dans la mise en œuvre et la caractérisation de vos conceptions d’Ethernet automobile.

  • Une caractérisation complète dans différents scénarios d’utilisation à l’aide d’outils d’analyse et de mesure avancés
  • Les mesures automatisées, notamment les mesures d’amplitude et de temps, ainsi que les analyses statistiques et les histogrammes, constituent un bon point de départ pour contrôler la qualité du signal.
  • Les diagrammes de l’œil sont le moyen le plus rapide d’étudier les signaux PAM3 à la recherche de problèmes de bruit et d’intégrité du signal.
  • Les outils d’analyse de la gigue fournissent des profils complets de gigue d’horloge maître/esclave, avec notamment des mesures d’erreur d’intervalle de temps (TIE, Time Interval Error), cycle-à-cycle et Rj/Dj.
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Les diagrammes de l’œil constituent le meilleur moyen de visualiser les signaux PAM3 complexes.

Accélérer le débogage et la résolution des problèmes

Il faut s’attendre à ce que les composants et les systèmes des réseaux complexes présentent parfois des défaillances, exigeant un débogage rapide pour identifier la cause première du problème. L’horloge intégrée et les débits élevés de l’Ethernet automobile sont sensibles aux variations de bruit et de puissance.

Les ingénieurs, pourtant habitués à évaluer les signaux dans le cadre de leur procédure de résolution des problèmes, trouvent souvent plus difficile de déboguer les signaux PAM3. En outre, l’Ethernet automobile étant un bus bidirectionnel, il peut être plus difficile de capturer exactement le signal intéressant.

Les oscilloscopes Tektronix configurés avec un logiciel d’analyse avancé offrent les outils nécessaires pour résoudre les problèmes de façon rapide et efficace, lorsque des spécifications ne sont pas respectées.

  • Les mesures TIE et les histogrammes pour résoudre les problèmes de récupération d’horloge
  • Les diagrammes de l’œil pour évaluer rapidement des signaux PAM3
  • Une analyse avancée de la gigue pour identifier les sources de bruit en déterminant si la gigue est aléatoire ou déterministe
  • Une fonctionnalité de déclenchement étendue
  • Une analyse FFT pour isoler les sources d’interférence
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Résoudre les problèmes des systèmes complexes exige des mesures multi-voie et des outils d’intégrité du signal efficaces, avec notamment une analyse FFT et de la gigue.

Assurer la mise en conformité en toute confiance

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Les tests automatisés tels que ce test de densité spectrale de puissance valident la conformité vis-à-vis de la norme souhaitée, en comparant les résultats aux limites de test établies.

Grâce à une meilleure intégration des sous-systèmes dans les environnements en réseau, les ingénieurs doivent obtenir une preuve vérifiable et objective que chaque dispositif est interopérable ; qu’un ECU individuel communiquera de façon fiable avec un autre ECU. Ces exigences s’étendent également aux tests EMI/CEM et ESD.

Toutefois, l’adoption de technologies série haut débit Mbps et Gbps, plus complexes, peut être un véritable défi en matière de tests.

Tektronix aide depuis de nombreuses années à la réalisation de tests de conformité haute vitesse et met aujourd’hui en œuvre cette expertise pour tester les nouvelles technologies du secteur automobile. Les solutions de conformité proposées incluent la prise en charge des technologies 100BASE-T1 (802.3bp TM ) et BroadR-Reach. Toutes deux respectent les exigences de test définies par OPEN Alliance. Les oscilloscopes et analyseurs de spectre Tektronix peuvent également être utilisés pour les tests ESD et EMC.

Anatomie d’un système de test Ethernet automobile

Tester un émetteur Ethernet automobile requiert l’utilisation d’un oscilloscope, de sondes appropriées, d’une source de signal et d’adaptateurs de test.

Voici un exemple de système de test :

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Configuration de l’étalonnage pour tester la distorsion sur les émetteurs Ethernet automobile en présence d’un signal perturbateur

Oscilloscopes pour la validation et le débogage Ethernet dans l’automobile

Plusieurs séries d’oscilloscopes prennent en charge les logiciels de test pour la validation et le débogage de l’Ethernet dans l’automobile. La bande passante de l’oscilloscope requise varie selon le niveau de la norme que vous testez :

  • 1 GHz minimum pour la norme 100BASE-T1
  • 2 GHz minimum pour la norme 1000BASE-T1

Un logiciel de test automatique peut être installé sur un nouvel instrument, ajouté à un instrument existant ou partagé entre plusieurs oscilloscopes de la même série.

Cliquez sur les liens pour accéder rapidement aux fiches techniques.

Séries d’oscilloscopes Logiciel de test Disponible en
MSO Série 5 5-CMAUTOEN
  • Installé dans un nouvel oscilloscope
  • Mise à niveau d’un oscilloscope existant
  • Licence flottante pour des oscilloscopes partagés de la même série
MSO Série 6 6-CMAUTOEN
MSO/DPO5000 BRR
DPO7000C
MSO/DPO70000C

Library

Title
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Automotive Primer: In-Vehicle Networking This primer provides an overview of the trends, challenges and solutions associated with the expected future evolution of in-vehicle networks, as well as a …
Automotive Ethernet: See the True Signal
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