車載イーサネット物理層デバッグの実践的なヒント

以下は、ボアスコープ、組み込み Linux システム、カメラ検査ツールを設計および製造する会社である Inspectron で実行された自動車イーサネット デバッグのケース スタディです。

車載イーサネットハードウェアデバッグ構成

自動車のイーサネット信号パスは双方向であるため、ハードウェア トランシーバーは、複合信号から自身の送信データ寄与を差し引くことで、受信データを識別できる必要があります。自動車のイーサネット データ ラインを直接プローブすると、バス衝突に似た混乱した重ね合わせが得られます。送信される個々の信号を理解するには、双方向カプラを使用できます。

図1 (a) 車載イーサネット セットアップのデバッグに使用されるハードウェア構成には、2 つの DUT、車載イーサネットから SMA に適応するパッシブ フィクスチャ、および各方向からのトラフィックを分離する双方向カプラを備えた校正済みアクティブ ブレークアウト フィクスチャが含まれます。オシロスコープは、アップストリームとダウンストリームの両方のトラフィックを分析します。(b) テスト セットアップのブロック図。出典: Teledyne LeCroy

信号損失が発生する場所を特定する

ROCAM mini-HDディスプレイとRaspberry Piの間で断続的な信号損失が発生しました。断続的なデータ伝送損失を検知する方法の一つは、ハードウェアドロップアウトトリガーです。

図2 アイパターンはクリーンな車載イーサネット100Base-T1信号を示しており、ドロップアウトトリガーは信号損失イベントを識別して位置を特定します。出典：Teledyne LeCroy

シリアルデータの振幅変調

異常な振幅変調やベースライン変動の問題は、多くの場合、ロジック +1 電圧レベル (分割差動信号からの非反転入力の場合) よりわずかに高いしきい値でトリガーすることで検出できます。

図3 右下のグリッドの 3 つの赤いヒストグラムは、断続的な異常な振幅変調によるアイ パターンの非対称性を示しています。エッジ トリガーを高電圧しきい値まで上げると、異常な振幅変調のインスタンスが捕捉されます。出典: Teledyne LeCroy