Teledyne LeCroy 2022-08-15

10Base-T1S 汽車乙太網與 10Base-T1L 工業乙太網

圖 1:10Base-T1S 和 10Base-T1L 主要在覆蓋範圍、編碼方法、拓撲和應用方面
有所不同。

10Base-T1S(汽車乙太網的一種變體)和10Base-T1L(也稱為工業乙太網)是IEEE 802.cg 標準中描述的單對乙太網(SPE)協定。兩者都使用單根非遮罩雙絞線 (T1) 提供相同的 10 Mb/s 通信速度,但在覆蓋範圍、編碼方案和拓撲以及主要應用的細節上有所不同。

10Base-T1S(S 代表短距離)的伸展距離可達 25 m,對於車載應用來說綽綽有餘。

10Base-T1L(L代表長距離)允許在1,000米的範圍內達到相同的10 Mb / s速度。

 

10Base-T1S 使用差分曼徹斯特編碼 (DME)。

使用DME,時鐘被嵌入,數據在時鐘邊沿之間採樣。

這些位不是特定的邏輯高/低電壓電平,而是基於時鐘週期內是否存在任何轉換。

由於它沒有直流元件,這種編碼方案允許電氣連接輕鬆進行電氣隔離,確保信號永遠不會長時間保持在邏輯低電平或邏輯高電平,從而在許多汽車應用中實現多功能性。
圖 2:PAM3 編碼。

10Base-T1L 採用 PAM3 脈衝幅度調製編碼。

在PAM3信號調製中,資訊以一系列信號脈衝的幅度進行編碼。這簡化了接收器和發射器設計,通過單對電線輕鬆傳輸,在一個符號中傳輸更多位,以及更高的數據速率鏈路。

這兩種協議通過它們採用的拓撲結構進一步區分。10Base-T1S 支援半雙工和全雙工通信,允許兩個節點之間的點對點直接連接,或使用在單個 25 m 總線段上連接多達 8 個節點的多點拓撲。

10Base-T1L 支援最多可以包含10個連接器的全雙工鏈路。

為了更好地理解這兩種協定之間的差異,我們可以探索這些標準在不斷增長的汽車和工業自動化領域的應用方式。

隨著車載電子設備的數量和複雜性的增長,以支援自動駕駛的目標,我們發現10Base-T1S汽車乙太網用於增強車載網路(IVN)架構。

它最常用於將感測器、麥克風和揚聲器連接到動力總成、車身和資訊娛樂系統發動機控制單元 (ECU)。由於10Base-T1S提供了更高的頻寬,因此與一些傳統的IVN協定(如MOST,CAN,LIN和FlexRay)相比,它允許IVN應用程式使用更高質量的數據運行。

此外,10Base-T1S和其他汽車乙太網協議的組合允許使用從最低到最高速度範圍的單個軟體框架。正如本博客的其他文章所討論的,標準乙太網不適合在IVN中使用,部分原因是標準乙太網的100米範圍對於車輛來說是不必要的,總體而言,該技術無法滿足汽車行業嚴格的EMC和EMI要求。

通過實現長達1000米距離的點對點通信,10Base-T1L為工業控制和安全系統提供了一個框架。

在運營技術 (OT) 網路(如遠端、智慧建築、工業和流程工業應用)的背景下,10Base-T1L 取代了傳統的、為目的而構建的協定,這些協定帶來了挑戰,因為它們需要複雜的網關設備在域之間進行通信,並且需要經過培訓的專家來管理和維護此類過時的網路。

通過將單根雙絞線的優勢帶到工廠車間,10Base-T1L 允許在樓宇和工業自動化領域輕鬆集成和標準化。

Teledyne LeCroy提供10Base-T1S TDME軟體觸發和解碼軟體以及QPHY-10Base-T1S一致性測試解決方案,包括QPHY-10Base-T1-TDR選項,該選項使用WavePulser 40iX自動執行所有必需的MDI S參數測試。

有關 10Base-T1 一致性測試的更多資訊,請觀看點播網路研討會如何成為汽車乙太網測試專家,第 1 部分