前言

之前我们聊了“关于测试”(聊聊车载以太网测试:(1)关于测试_汽车电子与车联网-面包板社区 (eet-china.com))及“以太网测什么”(聊聊车载以太网测试:(2)以太网测什么_汽车电子与车联网-面包板社区 (eet-china.com)),让我们从测试者角度对车载以太网有了一个不一样的认识:测试源自需求规范(行业通用需求及测试规范、OEM定制需求及测试),需求的可验证性也是判断需求是否合理的标准。本篇咱们来聊聊“以太网如何测”,分享讨论车载以太网测试系统方案的实现、选择和注意事项。

风哥有话说
上一篇介绍了要测什么内容,那么如何实现落地?术业有专攻,行业分工细化和专业化是大势所趋。以太网是远比CAN总线历史更为悠久的通信技术,其行业体系更为完善。所以在该领域专业的解决方案早已存在,只是对于车载以太网测试而言,其复杂度导致无人可在工具链层面一统江湖。那么我们该如何选择方案,需要注意哪些问题?

以太网如何测?

如何选择方案?

在保证测试结果专业正确性的前提下,测试方案应尽可能地做到自动化,具有易用性和可扩展性。

下图所示北汇信息的整体工具链组成以及交付给不同OEM,覆盖以太网部件及系统级测试的典型系统实物图,即是基于上述原则而全面考虑的。按照与测试规范体系的对应关系,从行业通用测试实现、OEM定制需求测试实现两个方面简要说明测试实现方案。

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行业通用测试实现

TC8-L1-PMA

使用罗德施瓦茨的示波器、网络分析仪、夹具,时钟同步模块、专用以太网测试包,覆盖PMA的测试。

以太网的物理层测试和传统CAN测试差别很大,测试分析方法已从传统时域扩展到频域,难啃难懂,尤其对于我等学机械电子/自动化出身的放牛娃而言。专业装备是基础,除此外,还需要留意哪些:

被测节点PHY必须可设置Test Mode,这是测试前提条件之一;
除了示波器自带的Test Fixture,其它转接口也是必须的,例如对于模式转换相关的测试;
尽可能减少线束、连接器的中转环节;
1000Base-T1将呼啸而至,专用设备的硬件特性上需考虑预留

下图为对100Base-T1以太网节点功率谱密度、回损及定时抖动和时钟频率测试的实际场景及测试报告样本示意图。

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TC8-L1-IOP

TC8-L1-IOP需要Golden Device“理想设备(黄金的)”。此设备的“特质”是绝对要比被测对象更为可靠,性能更高的以太网节点,不让DUT做小白鼠。举几个例子:

设备需要通过继电器实现故障仿真,对继电器的接触阻抗有非常严格的要求;
通信回路的Layout所用的连接器同样是高标准;
需要统计计算Link-up时间,对IOP设备的MCU处理能力要求更高,实时性更强

北汇信息使用Technica的IOP设备,自带软件可实现手动测试,也可由北汇信息定制,通过CANoe CAPL编程控制实现自动化测试。

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TC8-L3-L5 & AUTOSAR-Ethernet & AVnu-AVB/TSN & RFC

使用思博伦C50、TTworkBench、TestCenter及对应测试包实现,需注意的是:

测试软件包自身的专业及易用性、可维护及可扩展性,比如对于TSN测试扩展;
TC8-L3-L5中75%以上的测试是需要DUT集成Upper Tester代码(类似打桩)方可实现的;
针对AUTOSAR和非AUTOSAR的Upper Tester是不同的,AUTOSAR的Upper Tester代码供应商提供该选项(比如Vector MICROSAR.ETH就有该模块)。

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OEM定制需求测试实现

针对定制需求测试,通过CANoe + CANoe .Option Ethernet + VN5640开发脚本实现。对于CANoe不再赘述,已经提供了足够多的专业库;对于VN5640不只是用在单节点测试,其Monitor功能可“串于”被测节点之间,以TAP的工作模式满足系统级测试需求。Vector以太网测试解决方案突出的特点:

产品链体系完整
从以太网的架构设计、代码生成、总线仿真及测试提供完整的解决方案,支持通信、诊断和刷写

易用性好
以太网帧结构较为复杂,支持.arxml文件的解析,对于创建测试仿真环境是个福音,SOME/IP更是如此

通信接口多种多样
以太网节点往往还有CAN FD/CAN等传统通信接口。路由测试躲不过,需要支持多种接口,需要接口间的时钟同步

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小结

工欲善其事必先利其器。在选择测试系统方案时,须依据自身的需求,选择合适的测试系统,不随波逐流;对于Tier1,还需要参考与OEM工具链的匹配度,不孤芳自赏。工具可以解决效率,但取代不了人,内功仍要一直练,在实践中总结和成长,形成经验库,形成方法论。

从北汇信息提供测试系统的角度,要选择质量上乘的、适合的原材料(各种专业的软硬件),结合自身配方和火候(系统集成方法和测试经验),把它做成一道美味珍馐(完整的测试系统)。

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