相信汽車電子領域的工程師們對于CAN總線都非常熟悉,而随着以太網在汽車領域應用的增多,大家對于汽車以太網也已經有了一定的了解。今天我們将通過CAN總線通信與以太網通信在協定及拓撲上的差別引入CAN總線與以太網測試上的差別。
一、CAN總線與汽車以太網在協定上的差別
CAN總線協定主要分為三層:實體層、資料鍊路層和應用層,我們在實際應用中所使用的CAN總線協定也相應比較少。
(CAN總線協定)
而汽車以太網主要分為實體層、資料鍊路層、網絡層、傳輸層以及應用層。下圖為汽車以太網的常用協定,從中可以看出汽車以太網所使用的協定非常多。除常用協定外,由于以太網協定的相容性,我們也可以将物聯網常用的MQTT協定、傳統通信行業的HTTP協定等應用于汽車以太網中。
(汽車以太網常用協定)
二、CAN總線與汽車以太網在拓撲上的差別
CAN總線是總線型網絡 (廣播式通信) ,即所有節點都連接配接到同一個傳輸媒介中,也就是說傳輸媒介中的電信号會影響到所有的節點。一般而言,總線通信中一條CAN線上會挂多個節點。
(CAN總線拓撲)
汽車以太網是交換式網絡 (交換機式通信),即網絡中有終端節點和交換機節點。交換機式通信指的是所有的終端節點都要通過交換機才能連接配接到一起,所有傳遞的資訊都需要交換機進行轉發。
(以太網拓撲)
三、CAN總線與汽車以太網在測試上的差別
由于CAN總線與汽車以太網在協定和拓撲上的不同,帶來從設計、實作、測試的各種不同,下面我們重點介紹測試上的不同:
1、協定不同帶來測試上的不同
汽車以太網一方面引入傳統以太網的協定,另一方面新增了汽車應用相關的協定。是以汽車以太網通信涉及的協定更複雜,需測試内容更多。
從下表可以直覺的看到汽車以太網測試與CAN總線測試在協定測試上的差別。
2、拓撲不同帶來測試上的不同
A、由于以太網采用的是交換機式網絡,是以其實體層測試與CAN總線的實體層測試差異很大。CAN總線實體層測試僅需測試電氣特性;而汽車以太網一方面需要進行PMA測試,即對實體層的電氣特性進行測試,另一方面還需要針對其點對點特性進行 IOP測試。
B、汽車以太網區分終端節點與交換機節點,由于所有傳遞的資訊都需要交換機進行轉發,對于交換機性能要求很高,是以終端節點與交換機節點的測試内容及測試工具均有所差別。交換機節點特有的測試内容包括交換機性能測試、交換機功能測試、路由測試。交換機節點部分測試如交換機性能測試等需要網絡測試儀輔助測試,如下圖所示:
(交換機節點測試拓撲)
C、汽車以太網的內建與整車測試與CAN總線測試差別很大,點對點通信導緻內建測試難度較大,通常采用特殊測試拓撲和測試裝置(VN5640的Bypass功能)來實作,如下圖所示:
而CAN總線僅需直接連接配接到總線上即可監控總線上所有封包,如下圖所示:
以上就是CAN總線和汽車以太網在測試上的主要差別點,大家如有任何疑問,歡迎與我交流。