示波器組合觸發/解碼包降低偵錯複雜度
100BASE-T1介面的標準化相容測試涉及使用示波器和網路分析儀量測電氣特性。記錄所有乙太網資料流程量的乙太網協定分析工具可用於驗證電子控制器(ECU)是否正確處理通訊。然而,除此之外,很難執行詳細的根本原因分析,因為傳輸錯誤僅記錄為電報錯誤。
為了進行更深入分析,有必要將合適的觸發和解碼包(Decode Bundle)與所選示波器相組合,透過使開發人員能夠直接將電訊號與傳輸的電報內容相關聯。例如,羅德史瓦茲(Rohde&Schwarz)的100BASE-T1觸發和解碼包能夠在汽車乙太網應用中偵錯匯流排問題,就像實現傳統CAN匯流排一樣容易。
測量儀器須有強大分析/診斷能力
因為100BASE-T1通訊基於雙向資料的同時傳輸,所以匯流排上的任何訊號量測都提取疊加的資料流程。若是要分析兩個資料流程,必須使用定向耦合器。
例如透過Rohde&Schwarz的RT-ZF5乙太網探測夾具上的定向耦合器將它們分離,將探棒插入乙太網線並分離資料流程,允許示波器用非侵入方式記錄100BASE-T1通訊。
探棒擷取的訊號流仍然受到100BASE-T1發射器中等化器施加的預失真影響,以保護它們在非遮罩雙絞線上的傳輸。下一步是示波器均衡訊號以使其返回到未失真狀態,然後擷取並顯示傳輸的資料包文和空閒幀。
100BASE-T1訊號與電報內容的相關性,再加上廣泛的觸發功能,可用於依據源或目標位址顯示隔離電報,從而支援汽車乙太網路越來越急需的強大分析和診斷功能。
另外,100BASE-T1解碼提供了一種揭示匯流排通訊和其他訊號之間定時關係的方法(圖1)。例如,ECU的啟動時間可以透過量測觸發12V電源示波器和第一個有效電報到達之間的時間來確定,可以使用類似的方法來驗證匯流排上通訊的穩定性。在這種情形下,示波器配置為電源電壓的短期中斷觸發,因此開發人員可以分析這些中斷導致的異常匯流排數量。

資料來源:Rohde&Schwarz
電磁干擾可能導致零星的匯流排錯誤,如果沒有進一步分析,很難偵錯。但是,解碼100BASE-T1通訊的能力意味著開發人員可以分析所有OSI協定層的匯流排通訊,使用量測的定時相關性來識別來自干擾源的耦合。
考慮圖2所示量測,其中100BASE-T1訊號的MAC和空閒幀在記錄開始時正確傳輸,然後中斷資料流程。在較低訊號中,繪製干擾訊號的頻譜,能夠顯示其原因:2MHz處的干擾峰值。專用協定解碼與示波器提供的廣泛分析工具之組合簡化了諸如間歇性干擾等複雜問題的偵錯。

資料來源:Rohde&Schwarz
隨著資料速率越來越高,汽車通訊變得越來越複雜。100BASE-T1汽車乙太網標準的出現緩解了現有車載匯流排系統的頻寬問題,但代價是更複雜的偵錯挑戰。
舉例來說,Rohde&Schwarz開發了一個觸發和解碼包選項用於偵錯100BASE-T1訊號,其中包括用於非侵入式訊號訪問的探測夾具。該工具使開發人員能夠將電訊號量測與傳輸電報的解碼內容相關聯。因此,使用者可以在偵錯期間分析協定內容,並快速確定發生的任何匯流排錯誤之原因。