DoIP系统物理层和数据链路层
车载以太网的物理介质连接可使用符合IEEE 802.3 100BASE-TX的连接和一条激活线的组合。在ISO
13400-1的使用场景定义中,网络配置存在一条和多条以太网链路的情况,也可能包含无线链路,无线链路的情况。
以太网电缆本质上是一种专用介质,如果对介质屏蔽不好,存在通过读取传输介质辐射监听通信数据的风险。且由于车辆电子系统复杂的工况和较高的EMC要求,辐射还可能会影响车内其他电子系统的正常工作。另一方面,以太网控制器的功耗较大,长时间保持工作增加汽车电子系统的消耗。综上,通过车载DoIP边缘节点和测试设备之间的激活线来控制DoIP边缘节点,从而实现节点内以太网控制器的启动,能在一定程度上解决上述问题。下图为车辆内部和测试设备连接简化图,展示了以太网电缆和激活线的连接方式。
以太网诊断接口可采用RJ45连接器,其电缆规格要求在五类线以上。DoIP边缘节点作为直接与外部测试设备连接的车内节点,需要支持检测物理连接的通断,并通知通信层相关的时间信息,且必须在支持IEEE802.3中规定的100BASE-TX标准同时也需要支持10BASE-T标准10Mbit/s的连接,旨在作为无法在两个以太网接口之间建立100Mbit/s连接的环境中的备选方案,在这种情况下,依然可以降低速度建立连接。
以太网控制器激活时序
激活线对以太网控制器的控制是通过激活线电压变化实现的,下图展示了激活线激活电压的阈值和时序图,测试设备通过控制激活线电压变化来激活和停用DoIP边缘节点中的以太网控制器。
整个激活时序分为三个部分,停用、激活和停用:
停用电压阈值为2V,意味着低于2V的电压激活DoIP边缘节点的以太网控制器,选择2V的目的是避免地偏移和电磁干扰引起的随机激活。
保持以太网活跃电压阈值为5V,应该在激活电压达到5V和32V之间并维持200ms才能激活以太网控制器,并保持激活状态。
当激活线电压降至停用电压阈值并维持200ms,被认为可以停用以太网控制器。