PSI5(外圍傳感器接口5)是汽車傳感器應(yīng)用的接口。它用于將外圍傳感器連接到汽車電子設(shè)備中的電子控制單元(ECU)。 PSI5的主要特點(diǎn)是:
雙線電流接口
曼徹斯特編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸
125kbps和189kbps的高數(shù)據(jù)傳輸速度
廣泛的傳感器電源電流
可變數(shù)據(jù)字長(zhǎng)(10位至28位,一位粒度)
異步和同步操作以及不同的總線模式
雙向通信
PSI5主站為從傳感器提供預(yù)調(diào)節(jié)電壓,并向正方向調(diào)制電源電壓以提供同步傳感器數(shù)據(jù)。從傳感器到主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸是通過調(diào)制電源線上的電流來實(shí)現(xiàn)的。
圖1.電壓和電流PSI5中的調(diào)制
PSI5的驗(yàn)證是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù),因?yàn)殡娫春蛿?shù)據(jù)都存在于一條線路上。主設(shè)備通過電源線(電壓調(diào)制)發(fā)送同步脈沖,通過使用電源電流調(diào)制發(fā)送信息來響應(yīng)從設(shè)備。模擬和數(shù)字信息都存在于調(diào)制電流波形中。
目前,PSI5 模擬器用于驗(yàn)證業(yè)界的PSI5接口。這些模擬器由硬件部分和控制硬件部分的GUI組成,硬件部分與ECU或要驗(yàn)證的傳感器通信。模擬器可以設(shè)置為用作傳感器驗(yàn)證的ECU,或用作ECU驗(yàn)證的傳感器,或用作分析數(shù)據(jù)和信號(hào)的分析儀。
驗(yàn)證傳感器時(shí),simulyzer為傳感器提供電源和同步脈沖??梢酝ㄟ^查看GUI內(nèi)范圍內(nèi)的信號(hào)或通過將記錄的數(shù)據(jù)與預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來分析來自傳感器的響應(yīng)。模擬器檢查傳感器預(yù)期的響應(yīng)格式,并進(jìn)行CRC校驗(yàn)。因此,大多數(shù)測(cè)試可以使用PSI5 Simulyzer進(jìn)行。
PSI5模擬器有一些限制,因?yàn)?00%的測(cè)試覆蓋率無法實(shí)現(xiàn)。這些限制包括:
電源 - 有些傳感器的工作電壓低至4V,但市場(chǎng)上的PSI5模擬器無法在4V下工作
使用PSI5接口和DSI3接口并行 - 某些傳感器支持在DSI3模式下檢查PSI5模式的功能。使用simulyzers無法做到這一點(diǎn),這些對(duì)于PSI5和DSI3模式是不同的。
定時(shí)控制 - 模擬器可以控制定時(shí)參數(shù),但僅在開始通信之前。通信開始后,無法更改參數(shù)。因此,不可能在運(yùn)行中測(cè)試包括丟失同步脈沖和改變同步脈沖參數(shù)。
電源錯(cuò)誤情況 - 由于在ECU和傳感器通信時(shí)無法更改參數(shù),因此產(chǎn)生電源 - 電壓情況是不可能的。
對(duì)于自動(dòng)應(yīng)用,驗(yàn)證SoC的各種錯(cuò)誤情況(功能/實(shí)施安全要求)以實(shí)現(xiàn)通過使用故障注入方法進(jìn)行ASIL評(píng)級(jí)。
圖2. 100%測(cè)試覆蓋率的PSI5驗(yàn)證設(shè)置
我們的驗(yàn)證設(shè)置使用波形發(fā)生器和帶有電流探頭的示波器來驗(yàn)證SoC。波形發(fā)生器充當(dāng)電源和數(shù)據(jù)源。波形發(fā)生器的GUI用于生成PSI5特定波形,并使用帶有電流探頭的示波器分析來自SoC的響應(yīng)。
下面介紹了一些最關(guān)鍵的情況。黃色信號(hào)是來自波形發(fā)生器的命令(電壓),藍(lán)色信號(hào)是來自SoC的響應(yīng)(電流)。
圖3.同步脈沖與SoC響應(yīng)之間的電源錯(cuò)誤注入快照
圖3顯示了一種測(cè)試,其中注入供應(yīng)錯(cuò)誤以驗(yàn)證PSI5在這種條件下的行為。可以看出,當(dāng)遇到電源欠壓錯(cuò)誤時(shí),響應(yīng)傳輸中止,并且SoC按預(yù)期再次傳輸相同的響應(yīng)。使用simulyzer無法進(jìn)行此測(cè)試。有必要驗(yàn)證此功能,因?yàn)槿绻鸓SI5因汽車供電錯(cuò)誤而掛起或傳輸一些不正確的傳感器數(shù)據(jù),可能會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)或ECU無法檢測(cè)到事故。
圖4.觸發(fā)PSI5一個(gè)同步脈沖的DSI命令快照
圖4顯示了DSI的測(cè)試(分布式系統(tǒng)接口)命令啟用PSI5。從波形發(fā)生器發(fā)送同步脈沖,SoC用一些已知數(shù)據(jù)作出響應(yīng)。再次使用simulyzer無法驗(yàn)證這一點(diǎn),因?yàn)镈SI和PSI5的模擬器不相同。
因此,為了在驗(yàn)證PSI5時(shí)實(shí)現(xiàn)100%的測(cè)試覆蓋率,提出的使用波形發(fā)生器和示波器的方法需要使用電流探頭和PSI5模擬器。
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