3.5.3以太网ETH TC8-PMA物理层测试

文可明志

已于 2024-12-11 11:29:14 修改

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分类专栏：第3章高速总线基本知识文章标签：硬件架构

于 2023-11-09 17:10:04 首次发布

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3.5.3以太网ETH TC8-PMA物理层测试

1 车载以太网物理层测试内容
2 IOP测试
3 PMA测试
4 参考链接

1 车载以太网物理层测试内容

参考文档：
英文原版-OA_Automotive_Ethernet_ECU_TestSpecification_Layer_1_100BASE-T1_v3.0.pdf

物理层测试主要分为两部分：IOP测试(包括链接时间，信号质量，线路诊断)，PMA测试.
测试设备
以太网自动测试系统：可编程电源、示波器(带宽> 2 GHz)、任意波形发生器AWG(Arbitrary waveform generator)、网络分析仪、差分耦合器、IOP 测试仪、协议测试仪、工控机、交换机性能测试软件、协议一致测试软件、AVB/TSN 协议仿真软件。
在这里插入图片描述

2 IOP测试

2.1 Link-up 测试

3个测试周期：
OABR_LINKUP_01：LP(Link Partner 链路伙伴)通电
OABR_LINKUP_02：DUT通电
OABR_LINKUP_03：DUT唤醒
具体的测试条件，测试步骤，判定标准见上述的参考文档。

2.2 信号质量测试

OABR_SIGNAL_01：衰减信道质量的指示信号质量
◼ 高斯噪音干扰以100mV步进增加
◼ DUT需要通过CAN或其他方式将SQI发送出来
OABR_SIGNAL_02：提高信道质量的指示信号质量
◼ 高斯噪音干扰以100mV步进减小
◼ DUT需要通过CAN或其他方式将SQI发送出来

2.3 线束诊断

OABR_CABLE_01：电缆诊断近端和远端开路
◼ PHY上报总线开路故障
◼ DUT需要通过CAN或其他方式将线路诊断结果发送出来
OABR_CABLE_02：电缆诊断近端和远端短路
◼ PHY上报总线短路故障
◼ DUT需要通过CAN或其他方式将线路诊断结果发送出来

2.4 上述IOP测试用例

3-OA_100BASE-T1_Interoperability_Test_Suite_V1.0_18.pdf
3-OA_1000BASE-T1_Interoperability_Test_Suite_v1.8.pdf

这两份文档除了100M跟1000M的区别，其他基本一样，都是对IOP测试定义了8组测试用例，要求每个PHY能够在给定的时间限制内建立稳定的链路，附录对每个测试案例定义了命名方式以及推荐的测试次数。
4.1 Group 1, Link status
4.2 Group 2, Link-up
5.1 Group 3, Signal Quality
5.2 Group 4, Cable Diagnosis
6.1 Group 5, Wake-up reception and signalizing
6.2 Group 6, Wake-up transmission
6.3 Group 7, Wake-up forwarding
6.4 Group 8, Sleep

如下为OABR_CABLE_01：电缆诊断近端和远端开路的测试用例。
在这里插入图片描述
如下为OABR_CABLE_02：电缆诊断近端和远端短路的测试用例。

3 PMA测试

3.1 100BASE-T1 PMA测试项及测试模式

100M的PMA测试包括以下这8项，其中红色字体为强制性，剩下黑色字体为可选项。
在这里插入图片描述
为完成不同一致性测试项，需要将DUT PHY通过修改寄存器的方式设置为不同的测试模式，以发出特定数据包。
100M PHY有如下4种测试模式。PMA测试时各个测试项目所进入的测试模式不同，如TX_01对应测试模式1；TX_02&03对应测试模式2；TX_04对应测试模式5；TX_05&06没有对应测试模式，但PHY要进入slave模式；TX_07对应测试模式5；TX_08对应测试模式4；
在这里插入图片描述

测试模式可通过软件寄存器去配置。

在100M的PMA测试用例文档中，参考了IEEE802.3bw，相对增加了一项测试项：传输峰值差分输出。
另外也少了一项检查MDI共模发射，这一项大部分文档基本不要求测，包括1000M更是直接删除了这一项测试。
另外发送器定时抖动多了一项从模式的测试。还有多了Group 2的几项测试。
在这里插入图片描述

3.2 1000BASE-T1 PMA测试项及测试模式

如下为1000M的PMA测试项。跟上面的100M基本一致，差异点：发送器定时抖动多了Case3：MDI；另外注意对应的测试模式是不一样的。
在这里插入图片描述

测试模式1允许测试主和从发射机上的定时抖动。主和从1000BASE-T1 PHY通过97.6中定义的链路段连接。在该模式下，1000BASE-T1 PHY应提供对传输符号时钟或TX_TCLK125的降频版本的访问。这个125MHz的测试时钟是TX_TCLK的六分之一分频版本，它对发送的符号进行计时。
测试模式2用于变送器处于MASTER计时模式时MDI上的变送器抖动测试。当启用测试模式2时，1000BASE-T1 PHY应传输三个{+1}符号的连续模式，然后是三个{-1}符

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