Contact us
Live Chat with Tek representatives. Available 6:00 AM - 4:30 PM
Call us at
Available 6:00 AM – 5:00 PM (PST) Business Days
Download
Download Manuals, Datasheets, Software and more:
Feedback
Giao thức Ethernet trên ô tô
Các phương tiện ngày nay tạo và truyền một lượng lớn dữ liệu để triển khai các hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS), chẩn đoán trên xe, camera và cảm biến, hệ thống thông tin giải trí trong xe và hệ thống an toàn thông minh. Các mạng trong xe này yêu cầu tốc độ nhanh hơn nhiều so với tốc độ trước đây vốn sử dụng mạng bus như mạng CAN/CAN-FD, LIN, FlexRay, SENT, PSI5 và CXPI.
Ngoài ra, các yêu cầu về khả năng tích hợp lớn hơn giữa các hệ thống con của phương tiện đang thúc đẩy những thay đổi cơ bản về kiến trúc với trọng tâm là kiến trúc có thể mở rộng và cấu trúc liên kết phức tạp, bao gồm các cổng được kết nối với trục chính.
Ngoài các yêu cầu kỹ thuật, các mạng trong xe này cũng cần phải nhẹ, tiết kiệm chi phí và hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt và phạm vi nhiệt độ rộng. Chúng cũng cần cực kỳ đáng tin cậy, đặc biệt đối với các hệ thống được thiết kế để bảo vệ sự an toàn của hành khách.
Và Ethernet ô tô đáp ứng tất cả các yêu cầu này.
Lợi ích của Ethernet ô tô
Ethernet ô tô là một tùy chọn gọn nhẹ, hiệu quả về chi phí, có khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ 100-150 Mb/giây. Công nghệ đã được chứng minh là phục vụ nhu cầu về cả công suất và tích hợp. Không giống như Ethernet không dành cho ô tô, cáp Ethernet dành cho ô tô là một cặp xoắn đơn, không có vỏ bọc, được thiết kế để giảm trọng lượng và chi phí, đồng thời điều biến PAM3/PAM4 để đạt được tốc độ dữ liệu và độ tin cậy cao. Mặc dù CAN, CAN-FD, LIN và các mạng khác có thể tiếp tục phù hợp trong tương lai gần, nhưng Ethernet ô tô có thể truyền dữ liệu nhanh hơn khoảng 100 lần so với bus CAN và phù hợp hơn để đáp ứng nhu cầu của các mạng ô tô trong tương lai.
Tiêu chuẩn Ethernet ô tô
Khi các ứng dụng mới cho Ethernet ô tô xuất hiện và tốc độ trở nên nhanh hơn, các tổ chức tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu kiểm tra và tuân thủ mới mà các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp của họ phải đáp ứng.
Hội Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) đã giới thiệu Ethernet ô tô dựa trên IP 100BASE-T1 (P802.3bw), Các tiêu chuẩn Multi-Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ch), 1000BASE-T1 (802.3bp) và 10BASE-T1S (IEEE 802.3cg). Gần đây nhất, IEEE đã giới thiệu tiêu chuẩn Multi-Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ch), có thể hoạt động ở tốc độ 2,5Gbps, 5Gbps và 10Gbps với sơ đồ mã hóa PAM4.
Để đảm bảo khả năng tương tác của phần cứng và hoạt động an toàn, có thể đoán trước của phương tiện trong các môi trường và điều kiện vận hành khác nhau, có giới hạn nghiêm ngặt cho các mức tín hiệu, tiếng ồn và đặc điểm clock. Các kỹ thuật thử nghiệm được chỉ định bởi các tiêu chuẩn, mặc dù đã được thiết lập tốt cho các mạng Ethernet cố định, nhưng lại tạo ra những thách thức thiết kế mới cho nhiều kỹ sư ô tô quen làm việc với các bus nối tiếp chậm hơn như CAN và LIN.
Tektronix có thể cung cấp kinh nghiệm phong phú trong việc hỗ trợ triển khai và khắc phục sự cố thiết kế nối tiếp tốc độ cao, với nhiều công cụ và giải pháp giúp các kỹ sư kiểm tra và xác nhận thiết kế của họ, đồng thời đảm bảo thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn.
Xác thực thiết kế Ethernet cho ô tô của bạn
Sau khi dựng xong thiết bị nguyên mẫu, đã đến lúc kiểm tra khả năng tích hợp của thiết bị đó với hệ thống và mô tả đặc điểm của thiết bị để đảm bảo thiết bị đáp ứng thông số kỹ thuật.
Máy hiện sóng Tektronix là một thiết bị hữu ích để hiển thị và đặc tả thiết kế Ethernet cho ô tô của bạn.
- Hoàn thành mô tả đặc điểm trong các trường hợp sử dụng khác nhau với các công cụ phân tích và đo lường nâng cao
- Các phép đo tự động như phép đo biên độ và thời gian, cùng với phân tích thống kê và biểu đồ, là một nơi tốt để bắt đầu kiểm tra chất lượng tín hiệu
- Sơ đồ mắt là cách nhanh nhất để đánh giá tín hiệu PAM3 đối với các vấn đề về tính toàn vẹn của tín hiệu và nhiễu
- Các công cụ phân tích jitter cung cấp các cấu hình hoàn chỉnh của jitter đồng hồ chính/phụ bao gồm Lỗi khoảng thời gian (TIE) và các phép đo Rj/Dj từ chu kỳ này đến chu kỳ kia và cách ly nguồn lỗi tiềm ẩn
Sơ đồ mắt là cách tốt nhất để xem các dạng sóng PAM3 phức tạp
Tăng tốc gỡ lỗi và khắc phục sự cố thiết kế Ethernet cho ô tô của bạn
Việc các hệ thống hoặc thành phần mạng phức tạp đôi khi bị lỗi, cần phải gỡ lỗi nhanh chóng để tìm ra nguyên nhân gốc rễ của vấn đề. Tốc độ dữ liệu cao hơn và xung đồng hồ nhúng của chuẩn Automotive Ethernet rất nhạy với các biến đổi về tạp âm và nguồn.
Các kỹ sư, đã quen với việc đánh giá các dạng sóng như một phần của quy trình xử lý sự cố của họ, thường thấy các tín hiệu PAM3 khó gỡ lỗi hơn. Ngoài ra, vì Ethernet dành cho ô tô là một bus hai chiều nên có thể khó nắm bắt chính xác tín hiệu quan tâm.
Máy hiện sóng Tektronix được cấu hình bằng phần mềm phân tích nâng cao cung cấp các công cụ cần thiết để khắc phục sự cố nhanh chóng và hiệu quả nếu bạn bỏ sót dấu hiệu trên một thông số kỹ thuật.
- TIE và biểu đồ để khắc phục sự cố khôi phục clock
- Sơ đồ mắt để đánh giá nhanh tín hiệu PAM3
- Phân tích tình trang chập chờn nâng cao để xác định các nguồn nhiễu bằng cách xác định xem tình trạng chập chờn là ngẫu nhiên hay tất định
- Chức năng kích hoạt mở rộng
- Phân tích FFT để cách ly các nguồn gây nhiễu
Khắc phục sự cố các hệ thống phức tạp yêu cầu các phép đo đa kênh và các công cụ toàn vẹn tín hiệu có khả năng như FFT và phân tích tình trạng chập chờn.
Kiểm tra tự động chẳng hạn như kiểm tra Mật độ phổ công suất này, xác nhận việc tuân thủ tiêu chuẩn bằng cách so sánh kết quả với các giới hạn kiểm tra.
Cảm thấy tự tin rằng thiết kế của bạn luôn tuân thủ
Với sự tích hợp nhiều hơn của các hệ thống con vào môi trường nối mạng, các kỹ sư phải cung cấp bằng chứng khách quan, có thể kiểm chứng rằng mọi thiết bị đều có thể tương tác với nhau; rằng một Thiết bị điều khiển điện tử (hay ECU) riêng lẻ sẽ liên lạc một cách đáng tin cậy với bất kỳ ECU nào khác. Các yêu cầu cũng mở rộng đối với kiểm tra ESD và EMC/EMI.
Tuy nhiên, việc áp dụng các công nghệ nối tiếp Mbps và Gbps tốc độ cao, phức tạp hơn có thể khó kiểm tra hơn.
Tektronix đã tham gia kiểm tra tuân thủ tốc độ cao trong nhiều năm và đang áp dụng kiến thức chuyên môn này để thử nghiệm các công nghệ mới hơn trong ô tô. Các giải pháp tuân thủ bao gồm hỗ trợ cho 100BASE-T1 (802.3bpTM) và cũng như BroadR-Reach hoặc 100BASE-T1 (802.3bwTM). Giải pháp tuân thủ mới nhất dành cho Multi-Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ch) và 10BASE-T1S (802.3cg). Tất cả đều tuân thủ các yêu cầu kiểm tra do OPEN Alliance xác định. Máy hiện sóng Tektronix và máy phân tích phổ/tín hiệu cũng có thể được áp dụng cho thử nghiệm ESD và EMC.
Giới thiệu tách tín hiệu để thử nghiệm Ethernet ô tô
Mô tả đặc điểm tín hiệu và kiểm tra giao thức có thể tạo ra những thách thức từ thiết kế đến xác nhận đến bảo trì. Xem dữ liệu thực tế giữa ECU#1 và ECU#2, đánh giá tính toàn vẹn của tín hiệu ở chế độ Song công hoàn toàn và kiểm tra dữ liệu Giao thức ở cấp hệ thống mà không làm đứt cáp Ethernet ô tô làm tăng thêm sự phức tạp, thời gian và chi phí cho quá trình kiểm tra. Giải pháp Tách tín hiệu độc đáo, đang chờ cấp bằng sáng chế của Tektronix khắc phục những thiếu sót của các dịch vụ hiện tại trên thị trường, cho phép khách hàng:
- Tách lưu lượng khỏi ECU#1 và ECU#2 ở chế độ Song công hoàn toàn mà không cần phải cắt cáp hoặc thay đổi phần cứng đối với cáp Ethernet ô tô
- Đồng thời hiển thị dữ liệu giải mã giao thức ECU#1 và ECU#2
- Thực hiện giải mã Giao thức ở chế độ Song công hoàn toàn
- Giới thiệu Ethernet ô tô PAM3 và tách tín hiệu
- Ethernet ô tô: Xem tín hiệu đích thực
Giải pháp kiểm tra Ethernet ô tô
Kiểm tra thiết kế Ethernet ô tô thường yêu cầu máy hiện sóng, que đo thích hợp, nguồn tín hiệu, phần mềm và bộ gá lắp kiểm tra thích hợp. Để đáp ứng nhu cầu của bạn, Tektronix cung cấp đầy đủ các giải pháp kiểm tra Chất lượng tín hiệu và Tuân thủ.
| Kiểm tra Ethernet ô tô | Máy hiện sóng | Phần mềm | Que đo | Nguồn tín hiệu | Bộ gá lắp |
|---|---|---|---|---|---|
| Kiểm tra chất lượng tín hiệu (Tách tín hiệu, Giải mã giao thức, Gỡ lỗi và Chất lượng tín hiệu) |
  |
5/6 -AUTOEN-SS tùy chọn: Tách tín hiệu 5/6 -PAM3 tùy chọn (Phân tích tín hiệu Ethernet ô tô) 5/6 -SRAUTOEN1 tùy chọn (Giải mã giao thức 100BASE-T1) 5/6 -DJA tùy chọn (Phân tích tình trạng chập chờn) |
|
ECU phụ thuộc Liên hệ Tektronix để biết thông tin |
|
| Kiểm tra tuân thủ Open Alliance/IEEE PMA Tx |
|
5/6-CMAUTOEN10 tùy chọn (tuân thủ 10BASE-T1S) |
|
AFG31000 series (Tổn hao ngược) | TF-XGBT |
| 5/6-CMAUTOEN tùy chọn (tuân thủ 100BASE-T1/1000BASE-T1) |
|
AFG31000 hoặc AWG5200 series (Biến dạng và Tổn hao ngược) | TF-XGBT, TF-BRR-CFD | ||
 |
BRR tùy chọn (Tuân thủ 100BASE-T1/1000BASE-T1) |
|
AFG31000 hoặc AWG5200 series (Biến dạng và Tổn hao ngược) | TF-XGBT, TF-BRR-CFD | |
 |
AUTOEN10G tùy chọn (Tuân thủ Ethernet Multigigabit) |
|
NA | PCB S3401 SB 396373*1 |
Phần mềm kiểm tra tự động có thể được cài đặt trên một dụng cụ mới, được thêm vào một dụng cụ hiện có hoặc được chia sẻ giữa một nhóm máy hiện sóng trong cùng một series. Liên hệ với Tektronix để biết thêm thông tin.
Tài nguyên Ethernet ô tô
Dụng cụ kiểm tra Ethernet ô tô
Đối mặt với những thách thức trong các ứng dụng ô tô được kết nối khác?
Câu hỏi thường gặp về Ethernet ô tô
Tại sao Ethernet lại được sử dụng trong ô tô?
Do các xe ngày nay đang truyền nhiều dữ liệu hơn bao giờ hết nên chúng đòi hỏi tốc độ nhanh hơn, khả năng tích hợp lớn hơn giữa các hệ thống con và cấu trúc liên kết phức tạp hơn so với trước đây. Ethernet đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật này trong khi vẫn tiết kiệm chi phí và trọng lượng nhẹ, đồng thời có thể chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt mà xe vận hành.
Đâu là giải pháp tốt nhất cho các ứng dụng ô tô: CAN hay Ethernet?
Mặc dù CAN và Ethernet đều được sử dụng trong các ứng dụng ô tô, nhưng Ethernet đang nhanh chóng trở thành mạng được ưu tiên vì công nghệ này có thể cung cấp tốc độ nhanh hơn 100 lần so với CAN. Ethernet cũng cho phép tích hợp nhiều hơn trên các hệ thống con.
Tương lai của mạng ô tô là gì?
Với tính năng chẩn đoán, camera, cảm biến trên xe và hệ thống hỗ trợ tài xế, thông tin giải trí và an toàn thông minh tiên tiến, ô tô sẽ tiếp tục yêu cầu ngày càng nhiều dữ liệu được truyền nhanh hơn và đáng tin cậy hơn bao giờ hết. Và Ethernet ô tô đang nổi lên như một mạng được lựa chọn cho ô tô của tương lai.