為汽車電子打造集成式測(cè)試解決方案

混合總線測(cè)試

車內(nèi)電子系統(tǒng)日益復(fù)雜化，電子控制單元的數(shù)量激增，分布式網(wǎng)絡(luò)無疑已成為理想的解決方案。LAN總線和LINK_KEYWORD1 總線已經(jīng)非常熟悉，目前為了提高速率和帶寬，F(xiàn)lexRay和MOST也正在快速進(jìn)入。多達(dá)近百個(gè)電子控制單元(ECU)，依賴于不同的總線互聯(lián)，又需要 利用網(wǎng)關(guān)將各種總線互聯(lián)。如此復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，上載著各類不同的信號(hào)，包括方波，脈沖甚至模擬信號(hào)，從而為測(cè)試工程師帶來了巨大的挑戰(zhàn)。“這同時(shí)也為測(cè)試設(shè)備 提供商提出了艱難的挑戰(zhàn)，那就是如何在一臺(tái)單獨(dú)的儀器上同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試覆蓋。”泰克公司全球區(qū)域市場(chǎng)高級(jí)經(jīng)理Todd Baker如此表示。據(jù)他介紹，為了幫助工程師應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，泰克公司推出了能夠覆蓋多網(wǎng)絡(luò)和各種不同信號(hào)的混合信號(hào)測(cè)試設(shè)備。利用該設(shè)備，能夠利用豐富 的外部事件觸發(fā)功能(這句話缺主語)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)的同時(shí)抓捕。能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的測(cè)試設(shè)備的典型代表就是MSO4000系列，該設(shè)備的另一個(gè)突出 的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)含邏輯分析功能，從而可以在一臺(tái)儀器上實(shí)現(xiàn)示波器與邏輯分析的融合。

節(jié)能系統(tǒng)測(cè)試

隨著化石燃料的日益減少，汽車廠商正在絞盡腦汁提升能源利用效率，其中精密的電子控制系統(tǒng)扮演者重要的角色。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能，混合動(dòng)力正在走 俏，開關(guān)電源已經(jīng)在車內(nèi)廣泛采用，發(fā)動(dòng)機(jī)的開關(guān)式激勵(lì)以及開關(guān)電源的存在，使得系統(tǒng)內(nèi)的許多信號(hào)都是瞬變信號(hào)，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的瞬變負(fù)載以及系統(tǒng)的瞬態(tài)響 應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證，已經(jīng)成為汽車電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。“為了全面驗(yàn)證設(shè)計(jì)并真正判斷系統(tǒng)的效率，還需要附加測(cè)試一些特殊項(xiàng)目，如系統(tǒng)中磁性元件的鐵損和磁 損，以及對(duì)電源管理芯片的測(cè)試等。”Todd Baker介紹說，“泰克設(shè)備中內(nèi)置了一項(xiàng)具有代表性的重要功能，那就是High Finder功能。利用這一功能，可以準(zhǔn)確地確定系統(tǒng)消耗最大功率的確切位置，從而為設(shè)計(jì)師對(duì)超出功率預(yù)算的問題提供準(zhǔn)確的參考信息。”當(dāng)然，除了確定最 大和最小功耗的位置外，還能利用功率分布圖來確定最大功率、最小功率以及平均功率的損耗。

圖1：從CAN總線上捕獲到一個(gè)消息。

圖2：觸發(fā)CAN總線上的特定事件和數(shù)據(jù)并對(duì)所有采到的信息進(jìn)行解碼。

圖3：在CAN總線數(shù)據(jù)采集中發(fā)現(xiàn)特定的標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)。

數(shù)字RF測(cè)試

汽車電子中的與數(shù)字RF相關(guān)的系統(tǒng)包括胎壓監(jiān)測(cè)、無鑰系統(tǒng)、RFID以及車輛防盜系統(tǒng)等。“對(duì)于這類應(yīng)用來說，其性能好壞的驗(yàn)證僅僅是一個(gè) 方面，重要的是要驗(yàn)證其安全性。”泰克公司的產(chǎn)品行銷經(jīng)理Jerry N Mark如此認(rèn)為。從安全的角度出發(fā)，必然有復(fù)雜的加解碼，還有伴隨著許多外部干擾的瞬變RF信號(hào)，對(duì)于這類編碼分析僅靠傳統(tǒng)的時(shí)域分析和頻域分析是無法 進(jìn)行測(cè)量的，還必須外加調(diào)制域分析方可實(shí)現(xiàn)這類時(shí)變瞬態(tài)信號(hào)的捕獲與分析。“泰克公司的最新示波器上，除了嵌入了最新的創(chuàng)新型頻譜分析外，還提供了頻域、 時(shí)域和調(diào)制域的多域同屏觀測(cè)能力。利用該能力，可以對(duì)跳頻信號(hào)以及外部噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)捕獲與分析。”Jerry介紹道。

完備的數(shù)字分析方案

在汽車電子領(lǐng)域中，包括著眾多的微處理器、微控制器、DSP以及存儲(chǔ)器單元。在這種多種類的復(fù)雜數(shù)字處理環(huán)境中，完善的數(shù)字分析是至關(guān)重要 的。而數(shù)字分析也正是泰克解決方案中的重要部分。“這類系統(tǒng)中，不僅需要各種數(shù)字信號(hào)的可視化，還需要數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的時(shí)間相關(guān)觀察和分 析。”Todd Baker說道，“泰克公司的測(cè)試解決方案中不僅為工程師提供了精密的定時(shí)測(cè)量，還提供信號(hào)的完整性測(cè)量、時(shí)序關(guān)系的深層調(diào)試分析等功能。”此外，汽車電 子系統(tǒng)中的FPGA用量正在增加，由于尺寸小，復(fù)雜度高，所能獲取的內(nèi)部信號(hào)又受限，內(nèi)部電路中又不能加入過多的調(diào)測(cè)電路，故這方面的驗(yàn)證正在成為一個(gè)主 要瓶頸。為此，泰克公司提供了專門針對(duì)FPGA的測(cè)量分析能力。該功能的特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)階段即可參與進(jìn)來。不需要重新編譯即可實(shí)現(xiàn)FPGA內(nèi)部的深入分析， 解決功能定義錯(cuò)誤，系統(tǒng)功能交互錯(cuò)誤以及定時(shí)和保真度方面的問題。