汽车以太网IOP测试之前世今生

汽车以太网技术从2008年的萌芽到2013年的百家争鸣再到2018年的百花齐放，至今，技术发展逐渐积累到成熟应用的阶段。相应的汽车以太网ECU级测试的通用规范——TC8，也经历了从v1.0、v2.0到最新的v3.0版本的迭代；TC8测试规范浩浩上千页，小小篇幅，难以言尽。在这里，小编挑选了汽车以太网较具典型性的互操作测试（IOP测试）为大家进行一些回顾与分析，如有不足之处，敬请谅解。

2016年1月，经过多年的规范开发与验证，OPEN Alliance组织推出了TC8 v1.0规范；其中第2.1章节详细说明了IOP（Interoperability）测试的内容，主要包括三大项：

Link up time
Signal Quality
Cable Diagnostics

下面我们以TC8 v1.0（BroadR-Reach）规范中几个典型用例为例，来具体看一下ECU如何进行IOP测试。

OABR_LINKUP_01：Link-up time-Trigger: Power on Golden Device

该测试用例的要点总结如下：

1. Golden Device与DUT之间建立通信，Golden Device具有Master/Slave模式切换功能，使Golden Device与DUT能保持一主一从的通信模式；

2. DUT与Golden Device均可独立控制PHY芯片的上下电；

3. 上下电的时间、建立link up的时间可获取；

4. 测试设备可进行数学计算；

5. 重复测试并记录数据。

OABR_SIGNAL_01: Indicated signal quality for channel with decreasing quality

该测试用例的要点总结如下：

1. 以太网通信线路上需要并联可控电阻；

2. DUT和Golden Device的SQI值均可以获取；

3. 电阻值的改变能有效改变线路通信质量。

OABR_CABLE_02: Cable diagnostics for near and far end open

该测试用例的要点总结如下：

1. 测试系统能创建近/远端线路开路故障；

2. 测试系统可接收各种通信方式（CAN、RS232、Ethernet）发送的故障码；

3. DUT具备发送开路故障的功能，如通过CAN发送。

2017年8月，OPEN Alliance联盟发布了TC8 v2.0（100BASE-T1）标准；相较于TC8 v1.0标准，TC8 v2.0标准中进行了如下调整：

将测试系统中Golden Device的名称更改为Link Partner
LINKUP_01中，调整了Link Partner电源控制设计，使PHY的电源可单独控制
LINKUP_02中，将Link Up的最大时间限值由200ms降低为100ms
LINKUP_03中，将Link Up的最大时间限值由200ms降低为100ms
Signal Quality测试中，通信线路信号质量的干扰由调节电阻方式，更改为使用定向差分耦合器注入高斯噪声的方式，高斯噪声的带宽≥80MHz，幅值范围0-5Vpp

图1 信号质量测试

Cable Diagnostics中，取消了线路接地检测的测试用例，同时对部分测试步骤的前提条件进行了删减

2020年5月，OPEN Alliance联盟发布了TC8 v3.0（100BASE-T1）标准；相较于TC8 v2.0标准，IOP测试部分无任何变化。

特别说明，OPEN Alliance联盟也在制定针对1000BASE-T1的ECU测试标准，内部Draft显示1000BASE-T1 IOP测试，相较于100BASE-T1的TC8 IOP测试，主要有两项变化：

线束诊断部分增加了一条“Cable Diagnostics for good cable”测试
Signal Quality测试中，高斯噪声的带宽≥550MHz，幅值范围0-5Vpp

怿星科技紧随汽车以太网技术的发展，持续为客户提供最优秀的产品和最优质的服务。针对100BASE-T1/1000BASE-T1的ECU级IOP测试，怿星科技提供全套的测试设备，并提供相应的交钥匙服务。

全套IOP测试设备包含：

Link Partner硬件ETS4620；
上位机软件eIOPTester；
550M高斯噪音信号发生器，用于1000BASE-T1测试；
15米千兆测试线束；

该产品内置定向差分耦合器，可支持100BASE-T1/1000BASE-T1 IOP的全自动化测试，与DUT的通信接口支持CAN/CANFD/100BASE-T1/1000BASE-T1/UART等，测试过程中无需更换线束连接，全自动测试，自动生成测试报告。

图2 全套IOP测试设备

图3 ETS4620硬件实物图

图4 eIOPTester软件界面