浅谈汽车电子整体测试

　　我们正在经历数字信号处理技术和无线通信技术的快速发展，这给汽车电子工业带来前所未有的变革，罗德与施瓦茨公司在这个市场中发挥了主导作用。世界上几乎所有的汽车制造商都在使用罗德与施瓦茨公司的测试测量技术，系统测试包含三大块，测试整车的信息娱乐系统（R&S的ATSI系统）、安全与辅助系统和电磁兼容测试。国内的合资厂以及本地一些品牌也正在逐步跟上，比如一汽的高端车型几乎都使用ATSI系统。

　　无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。

　　在过去的十年中，罗德与施瓦茨公司将全面的技术用于当今汽车的通信设备测试。同时罗德与施瓦茨公司着名的芯片制造商合作进行汽车电子的芯片测试，如合作开发的轮胎压力监测系统。另外很多世界上汽车电子设备的供应商选择了罗德与施瓦茨公司的PCI测试平台TSVP，对汽车电子模块进行批量测试，例如有的测试系统可以完成每年160万个模块在电路和功能全面的测试，包括加热和驱动系统组成的座椅，车门，方向盘为以及相应的显示和控制元件。

　　这里重点介绍一下汽车电子总线测试的一个小方案，由于应用在在示波器上，所以总体的解决方案非常直观和易于理解。

　　汽车电子总线多是CAN和LIN总线，还有一些高端的车型用的FlexRay,速度上看，后者的速度比较高，而且主要用于高端车型比如BMW. 自从德国的BOSCH公司发明了CAN总线，由于通信可靠，成本低廉，已经广泛应用于汽车及各种交通工具上，甚至于一部分航空航天领域，速率一般在1M以内，总线帧结构也不复杂，CAN节点公用总线，并且各节点之间自由协商。ECU（电子控制单元）之间按照设计好的算法，进行发送和接受CAN信号，协同各结构单元间的通信和优先级。

　　FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准，将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。FlexRay是继CAN 和LIN之后的研发成果，可以有效管理多重安全和舒适功能：譬如，FlexRay适用于线控操作（X-by-Wire）。

　　FlexRay是戴姆勒克莱斯勒公司的注册商标。FlexRay联盟 （FlexRay Consortium）推进了FlexRay的标准化，使之成为了新一代汽车内部网络通讯协议。FlexRay关注的是当今汽车行业的一些需求，包括更快的数据速率，更灵活的数据通信，更全面的拓扑选择和容错运算。 　　因此，FlexRay可以为下一代的车内控制系统提供所需的速度和可靠性。CAN网络性能极限为1Mbps。而FlexRay两个信道上的数据速率可达到10Mbps,总数据速率可达到20Mbit/秒，因此，应用在车载网络，FlexRay 的网络带宽可能是CAN的20倍之多。

　　帧结构也相对简单，主要包含识别区域，控制区域，数据区域，校验区域，ACK响应区域。从实际的应用看，汽车电子研发过程，很多场合需要对物理层信号进行评估，由于对于错误帧的判决，对于错误的定位，通常需要把原始信号采集下来，借助特殊的触发方式，示波器的这套案把所有的需求都考虑进来了。

　　一，触发

　　比如帧结构的数据帧，错误帧，远程帧，以及特定数据位，都有可能称为触发条件，把我们需要的或者感兴趣的帧采下来

　　二，解码

　　解码过程比较简单直观，将CAN 物理层模拟信号 译码成 十六进制表示的        协议层数据，不同颜色区域区分数据帧的不同字段，识别并标记错误帧类型。这些都是在示波器上实时显示并刷新。

　　三，测量

　　对于CAN信号的测量，更多的是时序的测量，快速了解CAN信号的时序关系。辅助以示波器本身的参数统计功能，对总线参数进行趋势统计。判断参数的稳定性。确保总线的结果测量，把潜在的故障排除在设计之外。

　　总之对于汽车电子总线测试，物理层的信号捕获和信号质量分析对于示波器来讲，不是什么难事，难的在于怎样从信号故障里找出对应的设计故障，而且往往如果是头疼医头，脚痛医脚，还不能解决根本问题。汽车电子的整体解决方案，安全与辅助系统，信息娱乐系统，电磁兼容三大系统的协同调试和观察，才能彻底打造安全，稳定，舒适的整车电子系统。