一种用于车载以太网ECU测试装置的制作方法

一种用于车载以太网ecu测试装置
技术领域
1.本实用新型涉及车载以太网ecu的测试领域，尤其涉及一种车载以太网的测试装置。


背景技术：

2.随着汽车智能化、娱乐化的不断更新，汽车内部通信数据量呈几何级的增长，车载以太网在车内的应用逐渐变得更为广泛，由于汽车内部对通信线缆重量等因素的要求导致车载以太网与传统以太网会出现接口上的区别，导致传统以太网的测试设备无法直接有效的对车内ecu之间或者车内ecu与车外诊断仪等设备的通信数据进行监控、调试。为了进行测试，现有技术中进行多种不同接口的测试设备开发，但是为了满足不同的测试场景，往往不断的扩展测试接口进行适配，极大的消耗使用的fpga内部资源，增加硬件成本。


技术实现要素：

3.基于现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种用于车载以太网ecu测试装置，至少包括：arm处理器、fpga芯片、1000base-tx phy、1000base-t1 phy，其中，逻辑开关通过开关电路与fpga相连接，fpga与arm处理器相连接；
4.fpga芯片设置有mac模块，mac模块适配相应1000base-tx phy、1000base-t1 phy；
5.逻辑开关电路将mac模块与1000base-tx phy、1000base-t1 phy相连接；
6.fpga芯片控制逻辑开关电路的开启或闭合。
7.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，包括：第一1000base-t1 phy、第二1000base-t1 phy、第三1000base-tx phy，mac1、mac2、mac3，第一1000base-t1 phy与mac1相连接；
8.第一1000base-t1 phy通过信号发送端tx1和信号接收端rx1与mac1相连接；
9.第二1000base-t2 phy通过信号发送端tx2和信号接收端rx2与mac2相连接；
10.第三1000base-tx phy通过信号发送端tx3和信号接收端rx2与mac3相连接。
11.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，在第一1000base-t1 phy与mac1的信号发送端tx1设置有逻辑开关sw1；
12.在第一1000base-t2 phy与mac2的信号发送端tx2设置有逻辑开关sw2；
13.在第三1000base-tx phy与mac3的信号发送端tx3设置有逻辑开关sw5；
14.逻辑开关sw1、sw2、sw3开启时，tx1,tx2,tx3导通，mac1、mac2、mac3向外发送数据。
15.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，开关sw4设置于第一1000base-t1 phy信号发送端tx1和第二1000base-t1的信号接收端rx2之间，开关sw3设置于第一1000base-t1 phy信号接收端rx1和第二1000base-t1的信号发送端tx2之间。
16.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，开关sw6设置于第二1000base-t1 phy信号接收端rx2和第三1000base-tx的信号发送端tx3之间，开关sw7设置于1000base-t1 phy信号接收端rx1和第二1000base-t1的信号发送端tx2之间。
17.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，开关sw8设置于第一1000base-t1 phy信号发送端tx1和第三1000base-tx的信号接收端rx3之间，开关sw9设置于1000base-t1 phy信号接收端rx1和第三1000base-tx的信号发送端tx3之间。
18.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，断开开关sw1、sw2、sw7、sw6、sw8、sw9，闭合开关sw3、sw4，第一1000base-t1phy与第二1000base-t1 phy相互连通，通过接收端rx1和rx2接收数据。
19.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，断开开关sw2,sw3，sw4、sw5、sw8、sw9，闭合sw7、sw6，第二1000base-t1 phy与第三1000base-tx phy相互连通，通过接收端rx2和rx3接收数据。
20.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，断开开关sw1,sw3，sw4、sw5、sw6、sw7，闭合sw8、sw9,第一1000base-t1 phy与第三1000base-tx phy相互连通，通过接收端rx1和rx3接收数据。
21.一种用于车载以太网ecu测试装置，进一步优选地，1000base-tx phy接口和/或1000base-t1 phy的接口至少包括：非屏蔽双绞线的电口、光纤介质的光口中的一种。
22.有益效果：
23.本实用新型的技术方案通过增加phy switch控制逻辑电路，可动态实现三路phy接口的两两动态连接配置，在最小占用fpga资源的情况下实现了多种车载以太网的接口以及普通以太网接口的连接，使得数据可在ecu与ecu、ecu与诊断类等pc设备之间进行传输，并监听分析传输的通信数据。
24.在配置phy逻辑电路的同时，通过现有的软件mdio动态在线配置phy的主从模式和通信速率，在切换绑定phy接口的同时完成了phy模式和速率的配置，不需要重新上电phy芯片。
附图说明
25.以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
26.图1为本实用新型一实施例用于车载以太网ecu测试装置的总体结构示意图。
27.图2为本实用新型一实施例用于车载以太网ecu测试装置带有详细逻辑开关电路的结构示意图。
28.图3为本实用新型一实施例用于监听车载以太网ecu相互通信逻辑开关电路进行控制后形成的结构示意图。
29.图4为本实用新型一实施例用于监听车载以太网ecu与普通以太网ecu(监听mac2与mac3)相互通信逻辑开关电路进行控制后形成的结构示意图。
30.图5为本实用新型一实施例用于监听车载以太网ecu与普通以太网ecu(监听mac1与mac3)相互通信逻辑开关电路进行控制后形成的结构示意图。
具体实施方式
31.为了对本文的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为使图面简洁，各图中的示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面
简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
32.本实用新型中“连接”，既可包括直接连接、也可以包括间接连接、通信连接、电连接，特别说明除外。
33.本文中所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文中所使用地，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确地另作规定。还将理解的是，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”是指存在有所陈述的特征、数值、步骤、操作、元件和/或组分，但是并不排除存在有或额外增加一个或多个其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组分和/或其组成的群组。作为在本文中所使用的，术语“和/或”包括列举的相关项的一个或多个的任何和全部的组合
34.本实用新型提供一种用于车载以太网ecu测试装置，具体包括：arm处理器、fpga芯片、开关逻辑电路、1000base-t1 phy接口、1000base-tx phy接口，fpga芯片分别ram处理器、开关逻辑电路相连接，开关逻辑电路与1000base-t1 phy接口、1000base-tx phy接口相连接；
35.具体地，好包括上位机，上位机用于接收数据进行分析或传输控制指令给arm处理器进行控制外界测试ecu的模式。
36.具体地，上位机可以为pc(个人电脑)或智能终端；
37.如图1所示，上位机端应用发送监听配置到arm处理器，arm处理器解析指令后一方面将i/o control指令发送到fpga芯片，fpga芯片根据对应i/o控制指令来控制开关逻辑电路使对应phy的信号接收rx与对端phy的信号发送端tx相连接，实现物理层的透传；
38.同时将两端phy的rx数据经过有fpga实现的mac模块由arm处理器发送到上位机；
39.另一方面arm处理器同时从上位机指令中解析出所需配置的phy的主、从模式(1000baset1需设置)以及通信速率(支持10mbps、100mbps、1000mbps)设置，然后通过mdio总线设置不同的phy。
40.mdio总线包括数据接口，用于mac和phy之间接收和发送车载以太网数据，用于读写phy的控制寄存器和状态寄存器。
41.fpga芯片设置有mac模块，mac模块适配相应1000base-tx phy、1000base-t1 phy；
42.逻辑开关电路将mac模块与1000base-tx phy、1000base-t1 phy相连接；
43.fpga控制逻辑开关电路的开启或闭合。
44.如图2所示，fpga芯片至少用于实现mac1、mac2、mac3模块。
45.具体地，phy接口与mac模块接口的方式如下：
46.第一1000base-t1 phy、第二1000base-t1 phy、第三1000base-tx phy，mac1、mac2、mac3，第一1000base-t1 phy与mac1相连接；
47.第一1000base-t1 phy通过信号发送端tx1和信号接收端rx1与mac1相连接；
48.第二1000base-t2 phy通过信号发送端tx2和信号接收端rx2与mac2相连接；
49.第三1000base-tx phy通过信号发送端tx3和信号接收端rx2与mac3相连接。
50.具体地，开关逻辑电路具体方式如下：
51.开关逻辑电路包括多个开关和线路，开关设置在线路上，线路连接至对应的信号发送端tx。
52.具体地：
53.在第一1000base-t1 phy与mac1的信号发送端tx1设置有逻辑开关sw1；
54.在第一1000base-t2 phy与mac2的信号发送端tx2设置有逻辑开关sw2；
55.在第三1000base-tx phy与mac3的信号发送端tx3设置有逻辑开关sw5；
56.逻辑开关sw1、sw2、sw3开启时，tx1,tx2,tx3导通，mac1、mac2、mac3向外发送数据。
57.开关sw4设置于第一1000base-t1 phy信号发送端tx1和第二1000base-t1 phy的信号接收端rx2之间。
58.具体地，开关sw4与开关sw1具有相同的第一公共端，并通过第一公共端连接tx1接入第一1000base-t1 phy中。
59.开关sw3设置于第一1000base-t1 phy信号接收端rx1和第二1000base-t1的信号发送端tx2之间。
60.具体地，开关sw3与开关sw2具有相同的第二公共端，并通过第二公共端连接tx2接入第二1000base-t1 phy中。
61.开关sw6设置于第二1000base-t1 phy信号接收端rx2和第三1000base-tx phy的信号发送端tx3之间，开关sw7设置于1000base-t1phy信号接收端rx1和第二1000base-t1 phy的信号发送端tx2之间。
62.开关sw6与开关sw5具有相同的第三公共端，通过第三公共端连接tx3从而接入第三1000base-tx phy端；
63.开关sw7与开关sw2具有相同的第四公共端，通过第四公共端连接tx2从而接入第二1000base-t1 phy端；
64.开关sw8设置于第一1000base-t1 phy信号发送端tx1和第三1000base-tx phy的信号接收端rx3之间，开关sw9设置于1000base-t1phy信号接收端rx1和第三1000base-tx的信号发送端tx3之间。
65.开关sw8与开关sw1、开关sw4具有相同的第一公共端，通过第一公共端连接tx1从而接入第一1000base-t1 phy端；
66.开关sw8与开关sw1、开关sw4具有相同的第一公共端，通过第一公共端连接tx1从而接入第一1000base-t1 phy端；
67.开关sw9、开关sw6与开关sw5具有相同的第三公共端，通过第三公共端连接tx3从而接入第三1000base-tx phy端；
68.当需要进行测试车载以太网ecu进行通信，监控车载以太网ecu相互进行通信的情况时，上位机给arm处理器发送控制指令，arm处理器对指令进行解析后控制对应的逻辑开关的开启与断开；
69.具体地，对两个车载以太网ecu进行监听的开关逻辑电路的状态如下：
70.断开开关sw1、sw2、sw7、sw6、sw8、sw9，闭合开关sw3、sw4，第一1000base-t1 phy与第二1000base-t1 phy相互连通，通过接收端rx1和rx2接收数据。
71.如图3所示，可以看出，第一1000base1-t1 phy与第二1000base-t1相互连接，其中，第一1000base-t1 phy接收端rx1通过开关sw3形成的通路连接至第二1000base-t1的tx2端，第二1000base-t1 phy接收端rx2通过开关sw4形成的通路连接至第一1000base-t1的tx1，实现车载以太网ecu的相互通信，同时车载ecu的通信数据包可以实时传输至mac1和
mac2，从而传输至上位机进行分析。
72.当需要进行测试车载以太网与普通ecu进行通信，监控车载以太网ecu与普通ecu相互进行通信的情况时，具体地，如图4和图5所示，当需要监控mac1与mac3的数据时，开关逻辑电路的状态如下：
73.断开开关sw2,sw3，sw4、sw5、sw8、sw9，闭合sw7、sw6，第二1000base-t1 phy与第三1000base-tx phy相互连通，通过接收端rx2和rx3接收数据。
74.具体地，当需要监控mac1与mac3的数据时，开关逻辑电路的状态如下：断开开关sw1,sw3，sw4、sw5、sw6、sw7，闭合sw8、sw9,第一1000base-t1 phy与第三1000base-tx phy相互连通，通过接收端rx1和rx3接收数据。
75.具体地，1000base-tx phy接口和/或1000base-t1 phy的接口至少包括：非屏蔽双绞线的电口、光纤介质的光口中的一种。
76.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。本领域的技术人员可以清楚，该实施例中的形式不局限于此，同时可调整方式也不局限于此。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。