Automotive Ethernet: verifica delle interfacce BroadR-Reach®

Le comunicazioni Ethernet sono state introdotte nelle reti automotive per abilitare comunicazioni di dati veloci ed economicamente efficienti, ad esempio per la fotocamera posteriore o lo streaming audio/video. Tramite l'organizzazione OPEN alliance (www.openSIG.org), l'industria automobilistica ha definito lo standard a livello fisico BroadR-Reach® per supportare le comunicazioni Ethernet all'interno dei veicoli. Sarà parte dello standard IEEE 802.3. BroadR-Reach® utilizza comunicazioni full duplex a doppino incrociato, consentendo di raggiungere velocità di trasferimento dei dati di 100 Mbit/s. Per la verifica d’interfaccia, l’associazione OPEN Alliance ha specificato un test di conformità BroadR-Reach® con sei procedure di test.

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Attività da eseguire

Lo standard BroadR-Reach® utilizza comunicazioni bidirezionali simili a 1000BASE-T Ethernet, in cui entrambe le interfacce comunicano contemporaneamente sullo stesso cavo a doppino incrociato. Non è quindi possibile verificare elettricamente un'unica interfaccia durante la trasmissione dati senza la presenza di un partner di comunicazione. OPEN alliance ha specificato un test di conformità per BroadR-Reach® Ethernet. Come gli altri test di conformità Ethernet, questo test si concentra sulla qualità del trasmettitore. Il ricevitore viene verificato soltanto con una procedura di test, la misura di perdita di ritorno MDI. Il test di conformità ha bisogno di segnali di prova specifici provenienti dal trasmettitore. Ogni chipset di comunicazioni deve essere in grado di generare questi segnali di test, tipicamente attivati tramite una delle impostazioni di registro del chip.

Soluzione di misura e collaudo

L'oscilloscopio digitale R&S®RTO è lo strumento ideale per effettuare i test di conformità dello standard BroadR-Reach®, grazie alla superiore fedeltà del segnale e alla capacità automatizzata di esecuzione dei test. Per effettuare un test di conformità completo di BroadR-Reach® sono necessarie le apparecchiature di prova elencate nella tabella. Oltre all’oscilloscopio, è obbligatorio un generatore di segnali per le prove di distorsione con disturbatore, ed è necessario un analizzatore di rete vettoriale per le misure della perdita di ritorno. Per una corretta configurazione di test è necessaria una sonda differenziale adeguata, in quanto sono attrezzature di prova per un collegamento definito tra il dispositivo sotto test e la configurazione di prova. La configurazione per i test di conformità, il calcolo dei risultati e la documentazione sono automatizzati nel software di collaudo R&S®ScopeSuite.

Creazione guidata di test R&S®ScopeSuite: selezione delle procedure di test.
Creazione guidata di test R&S®ScopeSuite: selezione delle procedure di test.

Applicazione

Misure automatizzate con il software di collaudo R&S®ScopeSuite

Il pacchetto applicativo R&S®ScopeSuite offre una configurazione di test guidata e l'esecuzione automatica di tutte le procedure di test specificate dall'OPEN alliance e riportate nella tabella seguente. Di conseguenza, il test di conformità viene eseguito in tempi molto più brevi e con risultati affidabili e riproducibili. I risultati del test sono documentati in una relazione completa, incluse le informazioni complete sulla configurazione di prova. R&S®ScopeSuite è un'applicazione autonoma che viene eseguita su un PC separato o sull'oscilloscopio digitale.

Creazione guidata del test con la spiegazione della modalità di collegamento corretto all'attrezzatura di prova.
Creazione guidata del test con la spiegazione della modalità di collegamento corretto all'attrezzatura di prova.

Editor manuale dei limiti

I requisiti di qualità per i test d’integrità del segnale possono essere differenti durante lo sviluppo del prodotto. Rohde & Schwarz supporta la possibilità di modificare manualmente il limite del test con un editor speciale incluso nel software R&S®ScopeSuite. È possibile regolare manualmente il limite di ogni prova di conformità indicata e, quindi, regolare il test di conformità alle esigenze di test del cliente. Naturalmente, questi limiti sono documentati nel rapporto di collaudo generato dal software R&S®ScopeSuite.

Risultati accurati con la scheda di conversione di frequenza R&S®RT-ZF3

Le prove di distorsione richiedono la corretta trasmissione di una serie di 12.000 segnali. Gli algoritmi specificati da OPEN Alliance per i test di distorsione partono dal presupposto che "... il segnale disturbatore e il clock di acquisizione dati siano agganciati alla frequenza di clock di trasmissione del dispositivo sotto test". Ciò viene ottenuto utilizzando il clock del trasmettitore come clock master per l'oscilloscopio digitale e il generatore di segnali. La configurazione di prova specificata per i test di distorsione è mostrata nell'ultima figura. Senza questo aggancio della frequenza, il dispositivo sotto test fallisce quasi sempre il test di distorsione.

Il clock del trasmettitore BroadR-Reach® ha una frequenza specificata di 66,67 MHz. L'apparecchiatura di prova, di solito, consente la sincronizzazione con segnali di clock a 10 MHz. Rohde & Schwarz supporta la sincronizzazione del clock del trasmettitore con la scheda di conversione di frequenza R&S®RT-ZF3, che trasforma il clock a 66,67 MHz del trasmettitore BroadR-Reach® in un segnale di clock a 10 MHz. L'uso della scheda di conversione di frequenza R&S®RT-ZF3 consente di ottenere risultati di test di conformità BroadR-Reach® accurati. La soluzione di test Rohde & Schwarz è, pertanto, ufficialmente riportata dall'OPEN alliance come apparecchiatura di prova per BroadR-Reach®.