减轻重量和降低成本并非联网汽车的唯一优势
作者：德州仪器 jim catt
由原始设备制造商（oem）及一流车企采用和改造以太网的工作在若干年前就已经开始了。电气电子工程师协会（ieee）802.3标准针对汽车应用作出的修订包括ieee 802.3bw（100base-t1，100mbps，铜缆）及ieee 802.3bp（1000base-t1，1gbps，铜缆）。
由于这些修订将针对汽车的更多要求和功能纳入其中，包括呈现爆炸式增长的车载信息娱乐系统、高级驾驶员辅助系统、车载诊断系统以及汽车-外界互联技术（5g，v2x），因此具有非常重要的意义。
修订主要解决了物理层（phy）的需要。涉及到的phy接口包括电气接口和网络，它们也称为媒体依赖型接口（mdi）。汽车独有phy规范的一个关键因素是mdi信令，它既可以解决电磁干扰（emi）/电磁兼容性（emc）问题，也支持在网络中使用非屏蔽的单双绞线电缆。这减少了接线的重量和成本，这对于汽车是重要的因素。
减轻重量和降低成本并非联网汽车的唯一优势。以太网有助于形成交换网络，从而实现其他共享总线拓扑结构（控制器局域网，本地互联网络，flexray和面向媒体的系统传输）所不具备的更高带宽和更高数据速率。
在车载通信系统中采用交换网络的方法，将带来许多以前共享总线拓扑所具有的相同的局限，例如可靠性、emi/emc、电气接口规范的合规性与功能符合性。上述最后两个项目会影响与其他接入网络的设备的互操作性。网络连接车载传感器的数量越来越多，这些传感器可能来自不同的供应商，每个传感器可能使用不同的phy（见图1）。
在早期，几位汽车业人士意识到需要建立正式合作才能解决emc/emi和互操作性问题。单对以太网（open）联盟（oa）特别兴趣小组（sig）成立于2011年，现已有300多位成员，包括oem、供应商和技术提供商。oa不仅指导了开发面向汽车的以太网标准的修订，而且还制定了面向phy的合规性测试规范，用于确保来自各供应商的不同元件的阈值功能和性能，从而实现汽车业所需的必要系统集成可靠性和简便性。
oa制定的phy合规性测试规范包含三个主要方面：emc/emi性能、功能和ieee标准电气合规性及不同厂商的phy之间的互操作性。具体的测试规范有：
100base-t1 emc test specification for transceivers.
broadr-reach physical media attachment test suite
broadr-reach phy control test suite
broadr-reach physical coding sublayer test suite.
100base-t1 interoperability test suite.
上述统称为100base-t1 phy互操作性与合规性测试，这些测试规范由oa技术委员会1（tc1）制定。它们共同构成了技术供应商必须通过的主要合规性测试，展示了标准要求的阈值功能和性能。它们还给予oem和供应商比较phy的工具。
tc1委任三家独立实验室为行业提供测试服务，每一家负责phy合规性测试规范的一个主要方面。作为oa的成员，ti参与了测试。例如，ti的dp83tc811r-q1和dp83tc811s-q1均成功通过三家实验室执行的各个合规性测试，其中包括互操作性。互操作性测试评估在各种操作情境下，被测设备（dut）与其他链接合作伙伴（lp）设备的兼容性，其中dut可能在系统中充当主设备或从设备。
被测试的功能包括：
在各种条件下以最短所需时间链接多个lp的能力，例如：
在硬或软重置dut或lp后。
在进入睡眠后和唤醒后。
温度。
电缆长度。
注入噪声。
极化。
一旦建立链接后保持链接。
由帧损失指标确定链接完好性（循环冗余校验[crc]误差，无效数据包大小）。
可靠指示有效链接配置的链接状态，从而确保不会触发无效配置的错误链接指示。
如信号质量指示和线缆诊断等功能集（近端/远端，短/开放）。
成功通过独立的互操作性测试以及emi/emc与phy功能测试，证明dp83tc811r-q1和dp83tc811s-q1是用于100base-t1（ieee 802.3bw，broadr-reach）网络的完全合格的美国汽车电子委员会（aec）q-100 phy。这些设备完全受评估模块、输入/输出缓冲器信息规范（ibis）模型及软件驱动程序的支持。
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由于这些修订将针对汽车的更多要求和功能纳入其中，包括呈现爆炸式增长的车载信息娱乐系统、高级驾驶员辅助系统、车载诊断系统以及汽车-外界互联技术（5g，v2x），因此具有非常重要的意义。
修订主要解决了物理层（phy）的需要。涉及到的phy接口包括电气接口和网络，它们也称为媒体依赖型接口（mdi）。汽车独有phy规范的一个关键因素是mdi信令，它既可以解决电磁干扰（emi）/电磁兼容性（emc）问题，也支持在网络中使用非屏蔽的单双绞线电缆。这减少了接线的重量和成本，这对于汽车是重要的因素。
减轻重量和降低成本并非联网汽车的唯一优势。以太网有助于形成交换网络，从而实现其他共享总线拓扑结构（控制器局域网，本地互联网络，flexray和面向媒体的系统传输）所不具备的更高带宽和更高数据速率。
在车载通信系统中采用交换网络的方法，将带来许多以前共享总线拓扑所具有的相同的局限，例如可靠性、emi/emc、电气接口规范的合规性与功能符合性。上述最后两个项目会影响与其他接入网络的设备的互操作性。网络连接车载传感器的数量越来越多，这些传感器可能来自不同的供应商，每个传感器可能使用不同的phy（见图1）。
在早期，几位汽车业人士意识到需要建立正式合作才能解决emc/emi和互操作性问题。单对以太网（open）联盟（oa）特别兴趣小组（sig）成立于2011年，现已有300多位成员，包括oem、供应商和技术提供商。oa不仅指导了开发面向汽车的以太网标准的修订，而且还制定了面向phy的合规性测试规范，用于确保来自各供应商的不同元件的阈值功能和性能，从而实现汽车业所需的必要系统集成可靠性和简便性。
oa制定的phy合规性测试规范包含三个主要方面：emc/emi性能、功能和ieee标准电气合规性及不同厂商的phy之间的互操作性。具体的测试规范有：
100base-t1 emc test specification for transceivers.
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broadr-reach phy control test suite
broadr-reach physical coding sublayer test suite.
100base-t1 interoperability test suite.
上述统称为100base-t1 phy互操作性与合规性测试，这些测试规范由oa技术委员会1（tc1）制定。它们共同构成了技术供应商必须通过的主要合规性测试，展示了标准要求的阈值功能和性能。它们还给予oem和供应商比较phy的工具。
tc1委任三家独立实验室为行业提供测试服务，每一家负责phy合规性测试规范的一个主要方面。作为oa的成员，ti参与了测试。例如，ti的dp83tc811r-q1和dp83tc811s-q1均成功通过三家实验室执行的各个合规性测试，其中包括互操作性。互操作性测试评估在各种操作情境下，被测设备（dut）与其他链接合作伙伴（lp）设备的兼容性，其中dut可能在系统中充当主设备或从设备。
被测试的功能包括：
在各种条件下以最短所需时间链接多个lp的能力，例如：
在硬或软重置dut或lp后。
在进入睡眠后和唤醒后。
温度。
电缆长度。
注入噪声。
极化。
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由帧损失指标确定链接完好性（循环冗余校验[crc]误差，无效数据包大小）。
可靠指示有效链接配置的链接状态，从而确保不会触发无效配置的错误链接指示。
如信号质量指示和线缆诊断等功能集（近端/远端，短/开放）。
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