ISO13400与Ethernet在车辆诊断中的应用

"本文主要介绍了Ethernet的基础知识，特别是与汽车行业的DoIP（Diagnostic over Internet Protocol）规范相关的部分。" Ethernet，也称为以太网，是一种广泛应用于局域网（LAN）的技术，由Xerox公司开发，并在1980年代由Intel和DEC推广成为标准。以太网是基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波监听多路访问/冲突检测）的通信协议，允许多个设备共享同一传输介质。 在DoIP规范中，我们关注的是Part3和Part4，这两部分主要涉及车载以太网接口和诊断连接器的设计。Part3基于IEEE802.3的100BASE-TX标准，这是一种物理层（PHY）和数据链路层（包括MAC层）的服务，提供100兆比特每秒（Mbit/s）的数据传输速率。100BASE-TX使用四条传输线和一条使能线，使能线控制车载DoIP边缘节点的开启和关闭。此外，车载以太网连接口的布局和功能是根据IEEE802.3u标准设计的。 以太网线缆有两种连接方式：端对端（1：1）连接和交叉连接。端对端连接常见于网络设备如集线器或交换机与终端设备之间的连接，线缆的每个针脚直接对应。而交叉连接则用于两个设备间的直接通信，如两台计算机，源端的发送（Tx）与目的端的接收（Rx）线对应连接。 在物理层需求上，DoIP不仅支持100BASE-TX，还应兼容10BASE-T，这是为了确保在网络故障时，设备能够降级到10Mbit/s的速度进行通信，作为100Mbit/s网络的备份。同时，根据IEC60950-1（TNV1电路）和IEEE802.3的规定，DoIP设备需要有适当的电气隔离，例如采用变压器线圈，以确保在高达1500伏的电压下仍能安全运行，这在汽车环境中尤其重要，因为车辆可能会暴露于高电压环境。 Part4则专注于Ethernet Diagnostic Connector，这是DoIP系统中用于车辆诊断和维护的物理接口设计规范。这部分规定了连接器的引脚布局、信号定义和电气特性，以确保诊断工具能够可靠地与车辆电子控制系统进行通信。 Ethernet在汽车行业中的应用，尤其是通过DoIP实现的车载网络，需要考虑物理层的兼容性、连接方式、电气安全和诊断接口设计等多个方面，这些都是构建高效、安全的车载通信网络的关键因素。了解并掌握这些基础知识对于设计和维护现代汽车的电子系统至关重要。