隨著雷達、激光雷達和相機傳感器應用于汽車,大量的傳感器數(shù)據(jù)需要在幾毫秒內完成傳輸和處理,因此汽車以太網(wǎng)的時間敏感性變得非常重要。測試與測量專家羅德與施瓦茨公司和時間敏感網(wǎng)絡專家 TSN Systems 公司成功攜手,基于汽車以太網(wǎng) 100base-T1 對車內網(wǎng)絡實現(xiàn)精確定時測量。
高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)需要高帶寬和低延遲通信支持。汽車以太網(wǎng)通過提供更高數(shù)據(jù)傳輸速率和時間敏感網(wǎng)絡功能,為這些需求提供了通信解決方案。
羅德與施瓦茨和 TSN Systems 共同為工程師提供了一個全面的測試解決方案,這些工程師需要對車載網(wǎng)絡以納秒級的精度對 1-3 層進行精確的定時測量。在合作中,羅德與施瓦茨提供了一個基于 R&S RTO 的定制示波器解決方案,同時 TSN Systems 提供了網(wǎng)絡的硬件接口 TSN Box 和測量分析軟件 TSN Tools。
測試裝置監(jiān)控汽車以太網(wǎng) 100base-T1 的通信鏈路,該通信鏈路由 TSN Box 3.0 組成,充當通話器、偵聽器和測試接入點(TAP)設備。TSN Box 3.0 TAP 設備使用基于第 2 層和第 3 層的 TSN Tools 軟件向 PC 提供信息。TAP 在大約 1.5 μs ±10 ns 下為 100base-T1 引入了 2 倍 PHY 延遲。R&S RTO 示波器的 R&S RTx-K35 總線測量統(tǒng)計選項可以測量和驗證汽車以太網(wǎng)信號物理層(第 1 層)的定時精度。平均時間延遲精確到 1.5μs,最大偏差為±10.2ns。
此外,Qbv 數(shù)據(jù)流(IEEE802.1)是由 TSN Box 3.0 產(chǎn)生 500 μs 周期時鐘,抖動范圍為 8-20 ns,由 TSN Tools 軟件和 R&S RTO 共同驗證。
TSN Tools 軟件和 TSN Box 的組合提供了廣泛的功能,以解決對時間敏感的汽車以太網(wǎng)的驗證和測試問題。TSNTools 軟件是一個基于 PC 的分析軟件,執(zhí)行可視化和深度細節(jié)分析,TSN Box 充當鏈接的精確接口?;谄浣Y構,它可以作為一個通用的 TSN 對講機 / 監(jiān)聽設備,時間精度達到納秒級。TAP 可以透明地與網(wǎng)絡中的 gPTP 主機同步,從而為強大的應用程序提供所需的有效負載時間戳和 TAP 時間關聯(lián)。
R&S RTO 示波器的軟件選件 R&S RTx-K35 可以實現(xiàn)高精度延遲測量,例如長時間監(jiān)控兩個設備之間的通信,并提供錯誤率和數(shù)據(jù)包的幀時間信息統(tǒng)計。借助于 R&S RT-ZF7 測試夾具,使用示波器對發(fā)射器及接收器設備進行雙向監(jiān)控。
結合對應的解碼選項,100base-T1 時間數(shù)據(jù)可以逐幀測量,并且工程師可以獲得完整的總線錯誤信息,如幀錯誤率和連續(xù)錯誤率。此外,它們還可以對所有汽車串行總線協(xié)議(如汽車以太網(wǎng)、CAN、CAN-FD、LIN、I2C 等)進行精確的定時測量。
羅德與施瓦茨汽車市場部經(jīng)理 Nik Dimitrakopoulos 博士評論道:“我們的產(chǎn)品專注于汽車行業(yè)。隨著 R&SRTx-K35 加入我們的示波器系列,現(xiàn)在可以使用各種汽車通信標準進行精確的時間測量。我們非常榮幸與 TSNSystems 公司合作,驗證其 TSN Box 3.0 的時間敏感信息?!?
TSN Systems 的總經(jīng)理 Juergen Scheuring 說道:“在下一代 EE 架構中,時間敏感型通信的出現(xiàn)給 OEM 廠家和 Tier1 供應商的測試和驗證團隊帶來了一些嚴峻的挑戰(zhàn)。我們很高興和羅德與施瓦茨合作,并從他們的一流產(chǎn)品中獲益,這些產(chǎn)品提供了關于車載時間敏感網(wǎng)絡 Layer 1 分析和專家級的認知。”