Praktyczne wskazówki dotyczące debugowania warstwy fizycznej Ethernetu samochodowego

Poniżej przedstawiono studium przypadku debugowania sieci Ethernet w samochodzie przeprowadzonego w firmie Inspectron, która projektuje i produkuje endoskopy, systemy Linux i narzędzia do inspekcji kamerą.

Konfiguracja debugowania sprzętu Ethernetu samochodowego

Ścieżka sygnału Ethernetu samochodowego jest dwukierunkowa, więc transceivery sprzętowe muszą być w stanie rozróżniać przychodzące dane, odejmując własne wkłady danych wychodzących od sygnału złożonego. Gdyby ktoś miał bezpośrednio zbadać linię danych Ethernetu samochodowego, uzyskano by pomieszaną superpozycję przypominającą kolizję magistrali. Aby zrozumieć poszczególne wysyłane sygnały, można użyć dwukierunkowych sprzęgaczy.

Rysunek 1 (a) Konfiguracja sprzętowa używana do debugowania konfiguracji samochodowego Ethernetu obejmuje dwa DUT, pasywne urządzenia do adaptacji z samochodowego Ethernetu do SMA oraz skalibrowane aktywne urządzenie breakout z dwukierunkowymi sprzęgaczami do izolowania ruchu z każdego kierunku. Oscyloskop będzie analizował zarówno ruch w górę, jak i w dół. (b) Schemat blokowy konfiguracji testowej. Źródło: Teledyne LeCroy

Identyfikacja miejsca utraty sygnału

Wystąpiła okresowa utrata sygnału między wyświetlaczem ROCAM mini-HD a Raspberry Pi. Jedną z metod wykrywania okresowej utraty transmisji danych jest sprzętowy wyzwalacz zaniku sygnału.

Rysunek 2 Wzór oka pokazuje czysty sygnał samochodowej sieci Ethernet 100Base-T1, a wyzwalacz zaniku sygnału identyfikuje i lokalizuje utratę sygnału. Źródło: Teledyne LeCroy

Modulacja amplitudy danych szeregowych

Nieprawidłową modulację amplitudy lub problemy z wędrówką linii bazowej można często wykryć, wyzwalając sygnał przy wysokim progu, nieznacznie powyżej logicznego poziomu napięcia +1 (dla nieodwracającego sygnału wejściowego z podzielonego sygnału różnicowego).

Rysunek 3 Trzy czerwone histogramy w dolnej prawej siatce pokazują asymetrię we wzorze oka spowodowaną okresową anomalną modulacją amplitudy. Wyzwalacz krawędziowy podniesiony do wysokiego progu napięcia wychwytuje przypadek anomalnej modulacji amplitudy. Źródło: Teledyne LeCroy