1、75Testequipment/测试设备汽车电器2 0 2 3年第8 期车载以太网Link-up Time测试方法常君，叶丹，王寅冬，拜文娟（大连东软智行科技有限公司，辽宁大连116 0 8 5）【摘要】Link-up Time（连接时间）测试是车载以太网物理层测试中的一项，目的是考验接口在一定时间内快速建立起连接的能力，确保接口芯片能够快速响应通信。本文结合实际项目给出了Link-upTime测试的原理、方法和详细过程，为行业测试提供参考。【关键词】车载以太网；物理层测试；工作模式中图分类号：U463.6Abstract Link-up Time test is one of the aut
2、omotive Ethernet physical layer test items.It aims to examinethe interfaces ability of establishing connection of within a defined period,so as to ensure that the chip canrespond to communication request rapidly.This article elaborates the theory,method and process of link-up time testbased on a pra
3、ctical project,and provides useful reference to the sector.Key words automotive Ethernet;physical layer test;working mode作者简介常君（197 5一），男，硬件经理，高级工程师，现从事车载电子T-Box设计方向的研究工作。车载以太网泛指任何用于车用系统的以太网网络方案，是汽车局域网总线技术发展的新兴领域，应用越来越广泛。车载以太网采用单对非屏蔽双绞线，可实现全双工10 0 Mb/s甚至1Gb/s速度等级的传输，相比传统的以太网，能够更加适应车辆环境，满足汽车行业对高可靠性、低
4、电磁辐射、低功耗、高带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。采用车载以太网技术，不仅能够减少车内线束的质量、布线的复杂度，同时也能对车辆的性能进行提升，例如其高带宽能有效满足车联网的实时交通信息、娱乐信息传输、智能驾驶传感器大量的数据传输需求，为用户带来更好的体验感受。为了保证车载以太网在应用过程中的可靠性与安全性，需要对其开展测试工作。车载以太网分为7 层，物理层是OSI7层模型的最底层。针对物理层测试，主要参照由单线对以太网联盟（One-pairEthernetAlliance，O PEN）制定的汽车以太网控制器测试规范TC8。该规范对汽车以太网各层测试给出了建议性的测试项与测试要求，
5、其中物理层的测试相关内容主要分为IOP（In t e r o p e r a b i l i t y T e s t s）测试和PMA（Ph y s i c a l M e d i u m A t t a c h m e n t）测试，Link-up Time（连接时间）即是IOP其中一项。车载以太网主要通过PHY（Ph y s i c a l）芯片来完成以太网数据顿（Frame）的收发控制、连接建立等功能，因此测试也是围绕PHY芯片的操作来展开。收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 2文献标志码：A文章编号：10 0 3-8 6 39（2 0 2 3)0 8-0 0 7 5-0 2Test
6、Method for Link-up Time of Automotive EthernetCHANG Jun,YE Dan,WANG Yin-dong,BAI Wen-juan(Dalian Neusoft Smart Go Co.,Ltd.,Dalian 116085,China)1.1上电模式(Power on)上电模式主要测试PHY芯片从复位后一直到能够连接成功的时间，要求DUT程序能够稳定工作，并且上电后能自动进人正常工作模式。从PHY_RESETON一PHY_LINK_UP的时间可通过此芯片的两个引脚用示波器捕获，但是在正式测试时是对整机测试，不会单独从DUT（被测设备）内部引出P
7、HY_RESET引线供测试，因此只能通过间接方式来进行。通常，检测机构会测试BATT/ACC同时ON一PHY_LINKUP的时间T3，而从BATT/ACC同时ON一PHY_RESETON的时间T需要提前通过示波器方式测试出，输出给检测机构，这样PHY_RESETON一PHY_LINK_UP的时间就可以通过公式T,=T,-T计算得出。当PHY_LINKUP成功时，PHY_LED端子的状态会有变化，可以通过此端子变化来确认连接是否成功。上电模式时序图参见图1。在测试前，对T的时间要提前测试好，并且要求非常精准，并提前输人给检测机构。正式测试时会测试10 0 次，取平均值。测试标准依据TC8SPEC
8、V2.0PASS标准，其结果要符合10 msT100ms。1.2唤醒模式(Wakeup)唤醒模式主要测试PHY芯片从收到唤醒信号后一直到能够连接成功的时间。要求DUT（被测设备）程序能够稳定工1测试原理物理层测试的目的是为了保证车载以太网端口能够快速响应互连互通性能，检测发送器和接收器发送或接收信号是否符合汽车通信标准。为了测试DUT（被测设备）与连接系统建立连接的时间，判断该时间是否在给定的时间范围内，需要测试Link-upTime（连接时间）项目，测试可分为上电模式（Power on）和唤醒模式（Wake up）两种，以下分别进行详细叙述。测试设备/Test equipment76-Aut
9、oelectricpartsNo.08,20231BATT/ACC O1PHY_RESET 01PHY_LINK_LED 0图1上电模式时序图作，并且上电后能自动进入待机状态，当芯片收到唤醒源时，能立即进人工作连接状态。从PHY_WAKE一PHY_LINK_UP的时间可通过芯片引脚可获得，但是在正式测试时是对整机测试，不会单独从DUT（被测设备）内部引出PHY_WAKE引线供测试，因此也是通过间接方式来进行。在测试时，DUT是持续供电BATT的，整机的唤醒源是ACC，通过内部转换电路输人PHY芯片的唤醒引脚，当ACC由OFF一ON时，通常测试系统会测试出ACCON一PHY_LINKUP的时间T
10、3，而ACC同时ON一PHY_WAKE的时间T需要提前通过示波器方式测试出，输出给检测机构，这样从PHY_WAKEPHY_LINK_UP的时间就可以通过公式T,=T3-T计算得出。当PHY_LINKUP成功时，PHY_LED端子的状态会有变化，通过此端子变化确认是否连接成功。唤醒模式时序图参见图2。同样，在测试前，对T的时间要提前测试好，并且要求非常精准，输人给检测机构。在正式测试时会测试10 0 次，取平均值。测试标准依据TC8SPECV2.0PASS标准，其结果也要符合10 msTTready1+10ms,(Tready1=10414ms)(values*rLinkupTme_Powero
11、nDUTyr.1.58ms.Passed.1DeltaT=50)(valuesLinkupTme_PoweronDUT)10478.18msPassedrTMaxTready+100ms.(Tready1=10414ms)图4上电模式测试时间结论图Descriptlon(valuesLinkupTime_WakeupDUT)r.6.69ms.Passed.1DeltaTc=50,(sleep=5mA)(valuesLinkupTme_WakeupDUT-128.59msPassedMinTready2+10ms,(Tready2=95ms./sleep=5mA)(valuesinkupmeWa
12、keupD164.51msassedMaxTready2+00ms.(Tready2=95ms/sleep=5mA)图5唤醒模式测试时间结论图Result79Test equipment/测试设备汽车电器2 0 2 3年第8 期表4试验结果数组2电池环境起动序号电池类型容量温度次数/Ah/1铅酸蓄电池100-202磷酸铁锂电池100-20表5试验结果数组3电池环境起动序号电池类型容量 温度次数/Ah/1铅酸蓄电池100-252磷酸铁锂电池100-25表6试验结果数组4电池环境起动序号电池类型容量温度次数/Ah/1铅酸蓄电池100-302磷酸铁锂电池100-30表7试验结果数组5电池环境起动序号
13、电池类型容量温度次数/Ah/1铅酸蓄电池802磷酸铁锂电池80表8试验结果数组6电池环境起动序号电池类型容量温度次数/Ah/1铅酸蓄电池65-302磷酸铁锂电池65选取2 0 0 个样本进行对比，图5为铅酸蓄电池试验结果在样本中排名148 名，图6 为磷酸铁锂电池试验结果在样本中排名42 名。6结束语本课题研究不同类型的蓄电池对轻卡冷起动性能的影起动起动起起动最时间始电压低电压/sV/V210.716.2起动起动起起动最时间始电压低电压/sV212.6211.1起动起动起起动最时间始电压低电压/s314.8213.4起动起动起起动最时间始电压低电压/sV-304-30215.6起动起动起起动最
14、时间始电压低电压/sV419.3-303S/期129.11211.1128.91210.81281210.3181212121712起动时间标准要求平均起动时间试验样车6420406080100120140160180200220排名/样本数图5铅酸蓄电池试验结果在样本中排名148 名起动时间标准要求平均起动时间试验样军车642图6磷酸铁锂电池试验结果在样本中排名42 名响，在其他整车零部件保持一致时进行双车对比试验，得到如下结论。1）蓄电池容量的增大有利于提升冷起动性能。7.62）蓄电池冷起动最低电压会随着环境温度的降低而降9.4低，起动次数和时间反之。3）磷酸铁锂电池在环境温度较低时冷起动
15、性能表现较铅酸蓄电池好。通过试验得到的一些初步结论，给设计者对蓄电池的选型提供一定的依据。研发设计人员可以从客户对整车的需求、车辆所需要适应的环境温度以及成本等方面进行考7.4量，从而更准确地对蓄电池装置进行设计和选型。9参考文献：1 张小虞，冯超汽车工程手册设计篇M.北京：人民交通出版社，2 0 0 1.2林秉华。最新汽车设计实用手册M.上海：上海交通大学出版社，2 0 0 1.3 姚为民.汽车构造M北京：人民交通出版社，2 0 0 5.(编辑杨景)4080排名/样本数120160200240280(上接第7 6 页）参考文献：1 李巍，张丽静，王燕芳.车载以太网技术及标准化电信网技术，2 0 16（6)：1-5.2IEEE Std.802.3bw,subclause 96.5.2-Test modesS.3 OPENSig，O PEN A l l i a n c e A u t o m o t i v e Et h e r n e t ECUTest Specification v2.0S.4OPENSig,OPENTC11Specification vl.S.5 李志涛。车载以太网的研究与分析J.汽车电器，2 0 18(3):9-12.(编辑凌波)SwitchSemiconductorTest
