隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，ADAS系統(tǒng)、高清車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、云服務(wù)及大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在車輛上的應(yīng)用，導(dǎo)致車載網(wǎng)絡(luò)上交互的信息量越來(lái)越大，數(shù)據(jù)傳輸速率越來(lái)越高。CAN總線等傳統(tǒng)車載總線已無(wú)法滿足數(shù)據(jù)傳輸需求，亟需一種高帶寬、可開(kāi)放、可擴(kuò)展、兼容性強(qiáng)的車載網(wǎng)絡(luò)。這種需求促使了通信行業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在汽車工業(yè)的應(yīng)用，以太網(wǎng)將取代CAN總線成為車載網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換。

車載以太網(wǎng)是一種連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，在單對(duì)非屏蔽雙絞線上可實(shí)現(xiàn) 100 Mbit/s 或1 Gbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率（1000BASE-T1）。相比于傳統(tǒng)以太網(wǎng)，車載以太網(wǎng)還需要滿足汽車行業(yè)高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實(shí)時(shí)性等方面的要求，這將給車載以太網(wǎng)通道和組件的性能提出更高的要求。

本文介紹了采用芯和半導(dǎo)體SnpExpert軟件進(jìn)行車載以太網(wǎng)測(cè)試結(jié)果性能分析的流程。SnpExpert軟件提供了一種快速了解系統(tǒng)中無(wú)源互連器件電氣特性的方法，不僅可以查看 S 參數(shù)頻域特性，還可以查看時(shí)域反射結(jié)果（TDR）。軟件提供功能包括：差分對(duì)和 victim/aggressor 設(shè)置的一鍵定義，內(nèi)置的NEXT/ FEXT/ PSXT/ ILD/ ICR/ ICN公式方便用戶快速評(píng)估串?dāng)_；內(nèi)置 delay 和 skew 計(jì)算器無(wú)需繁瑣的電路原理圖繪制；采用內(nèi)置以太網(wǎng)，SAS，PCIe，SATA，USB 和OIF CEI等的合規(guī)性指標(biāo)可快速顯示 S 參數(shù)合規(guī)性；內(nèi)置模板自動(dòng)執(zhí)行從 S 參數(shù)繪圖到生成 Word 或 PPT 報(bào)告的流程等。

仿真測(cè)試結(jié)果快速分析流程

1. S參數(shù)質(zhì)量檢查

芯和半導(dǎo)體SnpExpert軟件內(nèi)置仿真或測(cè)試S參數(shù)結(jié)果質(zhì)量檢查的功能，用評(píng)分的方式顯示出S參數(shù)無(wú)源性、因果性和互異性指標(biāo)，對(duì) S 參數(shù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，并加入強(qiáng)制修正算法改善 S 參數(shù)的無(wú)源性、互異性和因果性。

圖1：S參數(shù)質(zhì)量檢查

2. 頻域指標(biāo)查看

SnpExpert軟件支持頻域指標(biāo)查看，包括S， Y， Z參數(shù)， 差分S參數(shù)， Group delay， VSWR等，并支持自定義函數(shù)操作。

圖2：頻域結(jié)果查看

3. 時(shí)域指標(biāo)查看

SnpExpert軟件支持TDR、TDT等時(shí)域指標(biāo)的查看分析。

圖3：時(shí)域結(jié)果查看

4. 延時(shí)和抖動(dòng)分析

SnpExpert軟件內(nèi)置單端和差分對(duì)延時(shí)和偏移量計(jì)算模塊，可以一鍵完成通道信號(hào)延時(shí)和通道間偏移量計(jì)算，快速評(píng)估信號(hào)傳輸特性。

圖4：延時(shí)和抖動(dòng)計(jì)算

5.高效串?dāng)_分析

SnpExpert軟件內(nèi)嵌串?dāng)_分析模塊，使串?dāng)_分析變得更加容易，支持快速設(shè)置攻擊網(wǎng)絡(luò)端口和受害網(wǎng)絡(luò)端口，支持快速計(jì)算PSXT、ILD、ICR、ICN和COM等指標(biāo)。

圖5：攻擊網(wǎng)絡(luò)端口和受害網(wǎng)絡(luò)端口快速設(shè)置

圖6：PSXT、ILD、ICR、 ICN和COM等指標(biāo)計(jì)算

圖7：串?dāng)_分析結(jié)果

6.夾具去嵌

SnpExpert軟件內(nèi)置TOD算法幫助工程師去除夾具的影響。算法支持夾具的結(jié)構(gòu)包含2x Thru和1x Open、Short、Reflect，并支持對(duì)多端口S參數(shù)進(jìn)行去嵌。

圖8：TOD去嵌

7.結(jié)果自動(dòng)判定

SnpExpert軟件內(nèi)置車載以太網(wǎng)協(xié)議IEEE 1000BASE-T1以及其它常用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議包括IEEE 802.3ap、IEEE 802.3ba、IEEE 802.3bj、OIF CEI-25G/28G、SAS、PCIe、SATA等。實(shí)現(xiàn)汽車以太網(wǎng)通道和組件仿真測(cè)試結(jié)果與協(xié)議Compliance進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比，快速判定仿真測(cè)試結(jié)果是否滿足協(xié)議要求。

圖9：TDR參數(shù)自動(dòng)判定

圖10：delay參數(shù)自動(dòng)判定

圖11：插損參數(shù)自動(dòng)判定

圖12：回?fù)p參數(shù)自動(dòng)判定

8.一鍵生成報(bào)告

SnpExpert軟件內(nèi)置報(bào)告模板，支持一鍵式繪制各種曲線，并自動(dòng)生成相應(yīng)的 word 和 ppt 文檔。

圖13：生成報(bào)告文檔

總結(jié)本文介紹了采用芯和半導(dǎo)體SnpExpert軟件進(jìn)行汽車以太網(wǎng)通道和組件仿真測(cè)試結(jié)果快速分析的過(guò)程，包括S參數(shù)質(zhì)量檢查、時(shí)域/頻域指標(biāo)查看、延時(shí)和抖動(dòng)分析、串?dāng)_分析、夾具去嵌等功能。用戶可以通過(guò)軟件內(nèi)置的車載以太網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)插損、回?fù)p、TDR、延遲等指標(biāo)參數(shù)結(jié)果自動(dòng)判定并一鍵生成報(bào)告，大大提高了設(shè)計(jì)效率。