為實(shí)現(xiàn)更高的信號帶寬，汽車以太網(wǎng)在雙絞線電纜上采用全雙工通信鏈路，支持同時收發(fā)功能及PAM3信令。采用PAM3實(shí)現(xiàn)全雙工通信，可能會令查看汽車以太網(wǎng)業(yè)務(wù)及信號完整性測試變得非常復(fù)雜。
OPEN聯(lián)盟為元器件、信道和互操作能力制訂了汽車以太網(wǎng)測試規(guī)范。測試系統(tǒng)整合了電子控制單元(ECU)、連接器和非雙絞線電纜。測試要求系統(tǒng)在車內(nèi)苛刻的環(huán)境條件和噪聲條件下工作。為此，用戶必需能夠在系統(tǒng)級表征和查看信號完整性和業(yè)務(wù)，才能執(zhí)行可靠性測試?？蛻粜枰谙到y(tǒng)級進(jìn)行信號完整性測試的應(yīng)用實(shí)例有：
? TC8信號質(zhì)量測試
? ECU元器件表征和測試
? 汽車以太網(wǎng)電纜、連接器、電纜長度和路由表征和測試
? 電磁噪聲或高斯噪聲測試
? 大電流注入測試
? 生產(chǎn)單元測試
? 汽車系統(tǒng)對汽車以太網(wǎng)性能的影響
DC馬達(dá)開/關(guān)
發(fā)動機(jī)開/關(guān)
? 汽車以太網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)試
泰克建議在設(shè)計(jì)階段執(zhí)行信號完整性測試，在系統(tǒng)整合前確定潛在的問題。
圖1：汽車以太網(wǎng)全雙工通信鏈條。
全雙工通信和測試挑戰(zhàn)
全雙工通信及PAM3信令為在真實(shí)世界條件下驗(yàn)證ECU增加了復(fù)雜度。大多數(shù)串行標(biāo)準(zhǔn)都在單工模式下工作，一次只有一臺設(shè)備通信，有些通信標(biāo)準(zhǔn)對發(fā)送和接收使用一條單獨(dú)的鏈路，而在汽車以太網(wǎng)中，主設(shè)備和從設(shè)備可以通過同一條鏈路同時通信。(參見圖1)
因此，來自主設(shè)備的信號與來自從設(shè)備的信號相互疊加。主設(shè)備知道它發(fā)送的是哪些數(shù)據(jù)，它可以從疊加的信號中確定從設(shè)備的信號，反之亦然。盡管收發(fā)機(jī)是為處理這種情況而設(shè)計(jì)的，但在示波器上隔離信號，進(jìn)行信號完整性測試或協(xié)議解碼幾乎是不可能的。
主信號與從信號沒有分開時看到的汽車以太網(wǎng)信號。
為了在鏈路上進(jìn)行信號完整性分析，使用示波器在實(shí)際系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行協(xié)議解碼，汽車設(shè)計(jì)人員必需分開查看每條鏈路，用戶必須先把信號分開，然后再進(jìn)行分析。
應(yīng)該指出的是，最好在汽車整合階段執(zhí)行信號完整性測試，選擇電纜、檢查ECU在電磁噪聲條件下的性能，確定最優(yōu)的電纜長度和路由等。對這類分析，可以把眼圖測試作為非常重要的工具，來查看系統(tǒng)健康狀況，我們在后面將對此展開討論。
分隔汽車以太網(wǎng)PAM3信號
目前，有兩種方法把主信號與從信號分開。第一種是傳統(tǒng)方法，要求用戶斷開或剪斷汽車以太網(wǎng)電纜，插入定向耦合器來分隔和測試信號。這種方法在以最小干擾實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測試方面本身存在著缺陷。第二種方法也就是泰克信號分隔方法，這是一種新方法，采用先進(jìn)的軟件和探頭，非插入式分隔信號，用戶可以更清楚地查看真實(shí)的信號。這種方法克服了傳統(tǒng)定向耦合器方法的缺點(diǎn)。下面我們將討論并比較這兩種方法。
定向耦合方法
如前所述，定向耦合器方法要求斷開汽車以太網(wǎng)電纜，輸入定向耦合器分隔信號。在系統(tǒng)級剪斷電纜并不是一件易事，因此這種方法并不適合進(jìn)行系統(tǒng)級測試。
通過這種方法，用戶可以查看主信號和從信號，但它引入了插損和回?fù)p，很難確定錯誤是系統(tǒng)引起的，還是新增硬件引起的。此外，盡管我們可能能夠消除定向耦合器的影響，但反嵌可能會放大系統(tǒng)中的噪聲，影響測量和表征精度。
