CN110868302A - 网络接口装置和用于操作网络接口装置的方法 - Google Patents

网络接口装置和用于操作网络接口装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110868302A
CN110868302A CN201910799305.6A CN201910799305A CN110868302A CN 110868302 A CN110868302 A CN 110868302A CN 201910799305 A CN201910799305 A CN 201910799305A CN 110868302 A CN110868302 A CN 110868302A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
interface
functional component
network interface
interface device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910799305.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110868302B (zh
Inventor
阿比吉特·库马·德布
胡伯特斯·杰拉德斯·亨德里克斯·维梅伦
卢卡斯·P·L·范戴克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NXP BV
Original Assignee
NXP BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NXP BV filed Critical NXP BV
Publication of CN110868302A publication Critical patent/CN110868302A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110868302B publication Critical patent/CN110868302B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40032—Details regarding a bus interface enhancer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/26—Functional testing
    • G06F11/263—Generation of test inputs, e.g. test vectors, patterns or sequences ; with adaptation of the tested hardware for testability with external testers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/26—Functional testing
    • G06F11/273—Tester hardware, i.e. output processing circuits
    • G06F11/2733—Test interface between tester and unit under test
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/26—Functional testing
    • G06F11/273—Tester hardware, i.e. output processing circuits
    • G06F11/277—Tester hardware, i.e. output processing circuits with comparison between actual response and known fault-free response
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40013—Details regarding a bus controller
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0817—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking functioning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/50—Testing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本文公开了一种装置和方法的实施例。在一个实施例中，公开了一种网络接口装置。所述装置包括：网络接口，所述网络接口被配置成提供到网络的接口；功能组件接口，所述功能组件接口被配置成提供到功能组件的接口；以及分布式测试逻辑，所述分布式测试逻辑位于所述网络接口与所述功能组件接口之间的路径中并且被配置成管理与所述功能组件的测试相关的测试信息并且在所述网络接口与所述分布式测试逻辑之间以及在所述功能组件接口与所述分布式测试逻辑之间传送测试信息。

Description

网络接口装置和用于操作网络接口装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车载网络(IVN)的网络接口装置。
背景技术
在推进可以实施如驾驶员辅助和自主驾驶等先进特征的更智能汽车的过程中，利用了许多电子组件。通常称为电子控制单元(ECU)的电子组件用于例如视觉系统(相机、雷达、LIDAR)、防抱死制动系统、安全气囊系统以及信息娱乐系统中并且包含如微控制器(MCU)、智能传感器以及智能致动器等功能组件(FC)。ECU通过使ECU能够传送的车载网络(IVN)彼此连接。车载网络技术包括例如控制器局域网(CAN)、FlexRay、本地互连网络(LIN)以及以太网。
为了确保下一代汽车的安全性，业界正在转向实施国际标准化组织(ISO)26262，其是电气和电子系统的功能安全标准。虽然ISO 26262在确保电气和电子系统的功能安全方面很好地起作用，但是在由车载网络连接的ECU中实施ISO 26262可能是有挑战性的。
发明内容
公开了一种装置和方法的实施例。在一个实施例中，公开了一种网络接口装置。所述装置包括：网络接口，所述网络接口被配置成提供到网络的接口；功能组件接口，所述功能组件接口被配置成提供到功能组件的接口；以及分布式测试逻辑，所述分布式测试逻辑位于所述网络接口与所述功能组件接口之间的路径中并且被配置成管理与所述功能组件的测试相关的测试信息并且在所述网络接口与所述分布式测试逻辑之间以及在所述功能组件接口与所述分布式测试逻辑之间传送测试信息。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑包括网络协议控制器，所述网络协议控制器用于根据网络协议将在所述网络接口上接收到的信号解码成数字数据。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑被配置成生成测试向量并且向所述功能组件接口提供所述测试向量。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑包括用于存储测试向量的存储器，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成向所述功能组件接口提供所述测试向量。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑被配置成生成测试向量、向所述功能组件接口提供所述测试向量并且响应于所述测试向量而存储在所述功能组件接口处接收到的测试结果。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑被配置成从所述功能组件接口接收测试结果并且存储所述测试结果。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑被配置成从所述功能组件接口接收测试结果并且评估所述测试结果。
在一个实施例中，所述分布式测试逻辑被配置成从所述功能组件接口接收测试结果、存储所述测试结果并且向所述功能组件接口提供所述测试结果。
在一个实施例中，所述功能组件接口用作数据接口和测试接口。
在一个实施例中，所述功能组件接口是联合测试工作组(JTAG)接口并且进一步包括第二功能组件接口，其中所述第二功能组件接口是数据接口，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成经由所述JTAG接口将所述测试向量传送到所述功能组件并且经由所述JTAG接口从所述功能组件接收测试结果。
在一个实施例中，所述功能组件接口是串行外围接口(SPI)并且进一步包括第二功能组件接口，其中所述第二功能组件接口是数据接口，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成经由所述SPI将所述测试向量传送到所述功能组件并且经由所述SPI从所述功能组件接收测试结果。
公开了一种用于操作将总线上的维护节点连接到功能组件的网络接口装置的方法的实施例。所述方法涉及：经由所述网络接口装置的网络接口在所述总线上的所述维护节点与所述网络接口装置之间传送第一测试信息；经由功能组件接口在所述功能组件与所述网络接口装置之间传送第二测试信息；以及响应于经由所述网络接口传送的所述第一测试信息和经由所述功能组件接口传送的所述第二测试信息中的至少一种测试信息，管理测试所述功能组件的方面。
在一个实施例中，管理测试所述功能组件的方面涉及使用所述网络接口装置的分布式测试逻辑生成测试向量。
在一个实施例中，管理测试所述功能组件的方面涉及使用所述网络接口装置的分布式测试逻辑存储测试向量。
在一个实施例中，管理测试所述功能组件的方面涉及使用所述网络接口装置的分布式测试逻辑存储测试结果，其中经由所述功能组件接口从所述功能组件接收所述测试结果。
在一个实施例中，所述功能组件接口包括接收数据接口(RXD)和传输数据(TXD)接口。
在一个实施例中，所述功能组件接口包括JTAG接口或SPI。
公开了一种用于车载网络(IVN)的网络接口装置。所述网络接口装置包括：IVN接口，所述IVN接口被配置成向IVN的总线提供接口，所述IVN连接所述总线上的电子控制单元(ECU)；数据接口，所述数据接口被配置成提供到功能组件的接口；次级接口，所述次级接口被配置成提供到所述功能组件的接口；以及分布式测试逻辑，所述分布式测试逻辑位于所述IVN接口、所述数据接口与所述次级接口之间的路径中并且被配置成管理与所述功能组件的测试相关的测试信息并且在所述IVN接口与所述总线上的维护ECU之间以及在所述次级接口与所述功能组件之间传送测试信息。
在一个实施例中，所述次级接口是JTAG接口，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成经由所述JTAG接口在所述功能组件与所述分布式测试逻辑之间传送测试信息。
在一个实施例中，所述次级接口是SPI，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成经由所述SPI在所述功能组件与所述分布式测试逻辑之间传送测试信息。
根据结合附图进行的以下详细说明，根据本发明的其它方面将变得明显，所述附图通过本发明的原理的实例的方式得以示出。
附图说明
图1描绘了CAN网络，所述CAN网络包括连接到CAN总线的多个CAN节点。
图2描绘了来自图1的一个CAN节点的展开图。
图3描绘了车载网络的例子，所述车载网络包括连接到车载网络的四个ECU。
图4A描绘了来自图3的具有ECU中的一个ECU的展开图的车载网络。
图4B是来自图4A的分布式测试逻辑的实施例的展开图。
图5描绘了用于CAN网络的网络接口装置的实施例，所述网络接口装置包括单个功能组件接口。
图6描绘了用于CAN网络的网络接口装置的实施例，所述网络接口装置包括初级功能组件接口和次级功能组件接口。
图7示出了利用ECU中的网络接口装置测试车载网络中的ECU的功能组件，所述网络接口装置在ECU的功能组件与维护ECU之间介接。
图8描绘了ECU的实施例，其中网络接口装置被配置成用于CAN协议并且包括作为初级功能组件接口的RXD/TXD接口和作为次级功能组件接口的JTAG接口。
图9示出了网络接口装置如何可以用于测试如ECU的微控制器等功能组件内的多个不同IP块。
图10示出了网络接口装置如何可以用于测试印刷电路板上的多个不同IC装置。
图11是用于操作网络接口装置的方法的过程流程图，所述网络接口装置将总线上的维护节点连接到功能组件。
贯穿本说明书，可以使用类似的附图标记标识类似的元件。
具体实施方式
将容易理解的是，如本文概括性描述的且在附图中示出的实施例的组件可以以各种各样的不同配置被布置和设计。因此，如附图中所示，以下各个实施例的详细说明并非旨在限制本公开的范围，而是仅在于表示各个实施例。虽然实施例的各个方面在附图中呈现，但除非特别指示，否则附图不一定是按比例绘制的。
本发明可以在不偏离本发明的精神或必要特征的情况下以其它具体形式体现。所描述的实施例应在所有方面均仅被视为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而非本详细描述指示。落入权利要求书的同等意义和范围内的所有改变均应包含在权利要求书的范围内。
贯穿本说明书，对特征、优点或类似语言的引用并不暗示可以用本发明实现的所有特征和优点应当处于或处于本发明的任何单个实施例中。相反，引用特征和优点的语言应被理解为意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书，对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定指代同一个实施例。
此外，本发明的所描述特征、优点和特性可以通过任何适合的方式组合在一个或多个实施例中。相关领域技术人员应认识到，鉴于本文中的描述，可以在没有特定实施例的具体特征或优点中的一个或多个具体特征或优点的情况下实践本发明。在其它实例中，在某些实施例中可以认识到可能并不存在于本发明的所有实施例中的另外的特征和优点。
贯穿本说明书对“一个实施例(one embodiment)”、“一个实施例(anembodiment)”或类似语言的引用意味着结合所指示实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书，短语“在一个实施例中(in oneembodiment/in an embodiment)”和类似语言可以但不一定都指同一个实施例。
图1描绘了车载网络(IVN)100，所述IVN 100实施CAN协议并且包括多个CAN节点102，所述多个CAN节点102也被称为“ECU”，各自连接到CAN总线104。在图1的实施例中，每个CAN节点包括具有嵌入式CAN协议控制器114的微控制器110以及CAN收发器120。微控制器通常连接到至少一个装置(未示出)如传感器、致动器或一些其它控制装置并且被编程成确定所接收消息的含义并且生成适合的传出消息。也被称为主机处理器、主机或数字信号处理器(DSP)的微控制器在本领域中是已知的。在一个实施例中，主机支持与CAN协议控制器交互的应用软件。
可以嵌入微控制器110内或在微控制器(例如，单独的IC装置)外部的CAN协议控制器114实施如本领域中已知的数据链路层操作。例如，在接收操作中，CAN协议控制器存储从收发器接收到的串行位，直到整个消息可供微控制器提取。CAN协议控制器还可以根据CAN协议的标准化帧格式解码CAN消息。在传输操作中，CAN协议控制器从微控制器接收消息，并且以CAN帧格式将所述消息作为串行位传输到CAN收发器。
CAN收发器120定位在微控制器110与CAN总线104之间并且实施物理层操作。例如，在接收操作中，CAN收发器将来自CAN总线的模拟差分信号转换为CAN协议控制器114可以解译的串行数字信号。CAN收发器还保护CAN协议控制器免受CAN总线上的极端电气条件(例如，电涌)的影响。在传输操作中，CAN收发器将从CAN协议控制器接收到的串行数字位转换为在CAN总线上发送的模拟差分信号。
CAN总线104携载模拟差分信号并且包括CAN高(CANH)总线124和CAN低(CANL)总线126。CAN总线在本领域中是已知的。
图2描绘了来自图1的一个CAN节点102的展开图。在图2的展开图中，微控制器包括主机116，所述主机116可以是例如存储在微控制器的存储器中并且由微控制器的处理电路执行的软件应用程序。CAN节点的微控制器110和CAN收发器120连接在电源电压VCC与接地GND之间。如图2所示，从微控制器传送到CAN收发器的数据被标识为传输数据(TXD)，并且从CAN收发器传送到微控制器的数据被称为接收数据(RXD)。在整个本说明书中，TXD携载在TXD路径上，并且RXD携载在RXD路径上。数据分别通过CANH总线124和CANL总线126传送到CAN总线并且从所述CAN总线传送。
在一个实施例中，CAN协议控制器114可以被配置成支持正常模式和/或灵活数据速率模式。“CAN正常模式”(也被称为“经典CAN模式”)是指根据ISO 11898-1标准格式化的帧，并且“CAN FD模式”是指根据新兴ISO/国际标准草案(DIS)11898-2标准或其等效物格式化的帧。
新兴汽车应用(如高级驾驶员辅助系统(ADAS)、自主驾驶和线控(X-by-wire)实施方案)需要经过改进的功能安全要求。根据ISO 26262标准中的推荐，可以通过实施检测例如单点失效和潜在失效的健康状况监测功能来提高汽车安全完整性等级。
健康状况监测器被设计成观察功能组件由于例如磨损而造成的退化。接着，监测器输出可以用于检测失效或即将发生的失效。可用的健康状况监测技术需要包括在功能组件中的新的硬件块。有时，新的硬件需要芯片级的另外一个接口。因此，整个系统的复杂性和成本都会增加。
在使用先进的CMOS技术的情况下，多处理器片上系统(SoC)(MPSoC)设计的可靠性一直是备受关注的问题。为了提高可靠性，已经提出了针对同类MPSoC架构的用于MPSoC的片上测试技术。这种技术集中于测试片上嵌入式核，并且通常涉及使用线性反馈移位寄存器(LFSR)在片上生成测试刺激，并且将测试刺激应用在嵌入式核上。包括测试包装器的专用测试基础设施用于将测试数据应用于被测试的嵌入式核上。多输入签名寄存器(MISR)用于减少由所述核生成的测试响应量。将生成的测试响应签名与来自已知无故障设计的测试响应签名进行比较。这种片上测试集中于片上多核架构。如果发现所述核有故障，则用MPSoC架构内的另一个相同的核替代所述核。这种技术适用于具有多个相同核的MPSoC架构。
典型的IVN包含大量的如被称为电子控制单元(ECU)的IVN节点。ECU包含功能组件(有时简称为“FC”)，如微控制器(MCU)、智能传感器以及智能致动器。功能组件执行不同的应用并且经由网络接口装置(也被称为“总线接口”或“BI”)(如CAN收发器(参见图1和图2)或系统基础芯片(SBC))连接到IVN。IVN提供了共享的通信链路以在ECU之间交换数据。
如上所述，期望能够在ECU的寿命内监测IVN中的ECU的健康状况。ECU的测试对车辆中的安全关键组件尤为重要，如视觉系统(相机、雷达、LIDAR)、防抱死制动系统以及安全气囊系统。测试IVN中的ECU的常规方法涉及在维护ECU处管理ECU测试的所有方面。例如，维护ECU在ECU被测时生成测试向量，并且然后将测试向量传输给每个ECU。在生成测试结果之后，然后将所述测试结果从被测的ECU传输到维护ECU。这种测试ECU的集中式方法可以为IVN增加相对较大的流量，这对可用带宽有限制。另外，这种测试ECU的集中式方法要求维护ECU具有测试待测试的每个和每一个ECU的测试要求的具体知识。保持每个和每一个ECU的测试要求上的电流对维护ECU来说可能是有挑战性的，并且可能限制车辆设计和维护的灵活性。
根据本发明的一个实施例，用于例如车载网络中的网络接口装置配备有位于网络接口(例如，针对车载网络的接口)与功能组件接口(例如，针对微控制器的接口)之间的路径中的分布式测试逻辑。分布式测试逻辑被配置成管理与功能组件的测试相关的测试信息并且在网络接口与分布式测试逻辑之间以及在功能组件接口与分布式测试逻辑之间传送测试信息。例如，分布式测试逻辑被配置成在网络接口装置处在本地生成和/或存储测试向量，并且在网络接口处在本地存储和/或评估测试结果。在网络接口装置处在本地生成测试向量可以减少车载网络上的流量，并且在网络接口装置处在本地存储测试向量可以提供关于何时通过车载网络从维护ECU传输测试向量的灵活性，从而在条件是期望的时允许从维护ECU传输测试向量。另外，在网络接口装置处在本地存储和/或评估测试结果还可以提供关于何时通过车载网络将测试结果传输到维护ECU的灵活性，从而在条件是期望的时允许测试向量被传输。另外，用于特定功能组件的分布式测试逻辑可以使用特定于特定功能组件的测试信息进行预配置，从而使维护ECU不必跟踪这种功能组件特定测试信息。用分布式测试逻辑配备网络接口装置使车载网络中ECU的测试能够以更具分布式的方式完成，其中与常规测试方式相反，一定量的测试相关处理和/或存储在车载网络中的ECU处发生，在所述常规测试方法中，测试操作高度集中在维护ECU处。
在IVN中，ECU中的一个ECU可以用于启动或执行IVN内的其它ECU的测试和诊断。启动或执行测试和诊断的ECU通常被称为维护ECU。图3描绘了IVN 300例子，所述IVN 300包括连接到总线304的四个ECU。四个ECU包括维护ECU 303和三个其它ECU 302，所述三个其它ECU 302被配置成执行具体的一个功能或多个功能、有时被称为功能ECU。在一个实施例中，维护ECU通过将请求发送给ECU中的一个ECU(例如，ECU 3)启动测试，如由虚线305所指示的。请求可以使ECU进入预定义测试模式。然后，维护ECU可以将测试刺激发送给ECU。网络接口装置可以将从维护ECU接收到的测试刺激或在网络接口装置内生成/存储的测试刺激应用于功能组件，并且网络接口装置收集一个测试响应或多个测试响应。在网络接口装置处收集的测试响应经由IVN传送到维护ECU。在图3的实施例中，三个功能ECU都配备有分布式测试逻辑330，所述分布式测试逻辑330被配置成支持一定量的测试相关处理和/或存储。用分布式测试逻辑配备功能ECU创建了可以提高车载网络的性能的分布式测试架构。
图4A描绘了类似于来自图3的IVN 300的具有ECU中的一个ECU(ECU 3)的展开图的IVN 400。在图4A的展开图中，ECU 402包括网络接口装置432和功能组件410。功能组件410是如本领域中已知的组件，如微控制器、传感器和/或致动器。网络接口装置在IVN与ECU的功能组件之间提供接口。在图4A的实施例中，网络接口装置432包括网络接口434、分布式测试逻辑(DTL)430以及功能组件接口436。网络接口向IVN的物理总线404提供接口。例如，网络接口包括针对由IVN的物理网络媒介构成的一根线或多根线的物理接口，并且网络接口包括发射器和接收器(收发器)，所述发射器和所述接收器转换ECU与IVN的传输媒介之间的信号。在一个实施例中，网络接口被实施为CAN收发器，如上参照图1和图2所描述的。分布式测试逻辑位于网络接口434与功能组件接口436之间的路径(例如，信号路径或数据路径)中并且被配置成管理与功能组件的测试相关的测试信息并且在网络接口434与分布式测试逻辑430之间以及在功能组件接口436与分布式测试逻辑430之间传送测试信息。功能组件接口436向总线438提供接口，所述总线438连接在网络接口装置432与功能组件410之间。在一个实施例中，功能组件接口436被实施为如由CAN协议所指定的RXD接口和TXD接口。在网络接口装置和功能组件是附接到相同印刷电路板(PCB)的单独的IC装置的一个实施例中，功能组件接口包括用于物理连接和电连接到PCB上的导电迹线的导电焊盘。
图4B是来自图4A的分布式测试逻辑430的实施例的展开图。在图4B的实施例中，分布式测试逻辑430包括网络协议控制器440、测试管理控制器442以及存储器446。网络协议控制器440被配置成将在IVN上接收到的信号解码成数字信号，所述数字信号可以由功能组件解译。在一个实施例中，网络协议控制器是CAN协议控制器，所述CAN协议控制器被配置成根据CAN协议将CAN总线上的信号解码成数字数据(例如，RXD)。如下文更详细地描述的，在一个实施例中，网络协议控制器被配置成将传入信号解码成数字数据(例如，RXD)，而不被配置成编码在IVN上传输的信号，从而消除对数据传输所需要的精准的时序逻辑的需要。在另一个实施例中，网络协议控制器被配置成解码IVN上的传入信号并且还能够将信号编码成在IVN上传输的传输数据(例如，TXD)。
分布式测试逻辑430的测试管理控制器442被配置成管理测试功能组件的方面。例如，测试管理控制器可以管理针对功能组件的测试向量/刺激的发送、管理测试向量/刺激的存储、管理测试结果/响应的评估、管理测试结果/响应的存储、解码经由总线404接收到的命令以开始测试、加载测试向量/刺激和/或将功能组件置于测试模式中。另外，根据要求，测试管理控制器可以协调经由总线404将测试结果传输到维护ECU 403。
分布式测试逻辑430的存储器446被配置成存储数字信息，包括与测试功能组件相关的信息。在一个实施例中，存储器是如闪存存储器等非易失性存储器，尽管所述存储器可以包括易失性存储器和非易失性存储器的组合。所述存储器可以用于存储用于测试功能组件的测试向量(也被称为测试刺激)和/或用于存储从测试功能组件生成的测试结果(也被称为测试响应)。
图5描绘了用于CAN网络的网络接口装置532的实施例，所述网络接口装置532包括单个功能组件接口。在图5的实施例中，网络接口装置被配置成支持CAN协议并且包括网络接口534、分布式测试逻辑530以及功能组件接口536。网络接口包括CANH接口550(例如，CANH引脚)、CANL接口552(例如，CANL引脚)以及CAN收发器554。如本领域已知的，CAN收发器包括发射器电路系统和接收器电路系统(未示出)以将传输数据(TXD)转换成传输操作中的CANH信号和CANL信号并且将在CAN总线504上接收到的CANH信号和CANL信号转换成接收操作中的接收数据(RXD)。网络接口装置内的RXD路径556和TXD路径558上分别携载接收数据RXD和传输数据TXD。
网络接口装置532的功能组件接口536包括RXD接口560和TXD接口562。在网络接口装置是独立的IC装置的一个实施例中，RXD接口560是IC装置上的RXD引脚，并且TXD接口562是IC装置上的TXD引脚。
网络接口装置532的分布式测试逻辑530包括CAN协议控制器540、测试管理控制器542以及存储器546，如上文参照图4B所描述的。如图5所示，RXD路径556和TXD路径558穿过CAN协议控制器540。在一个实施例中，CAN协议控制器540可以将RXD路径上的信号解码成数字数据并且可以将RXD路径556上的接收数据RXD驱动到RXD接口560。在一个实施例中，CAN协议控制器540可以在TXD路径558上生成传输数据TXD以便通过CAN收发器554传输。在一个实施例中，CAN协议控制器540可以使接收数据RXD经由例如CAN协议控制器内的旁路信号路径穿过CAN协议控制器从CAN收发器554到RXD接口。同样，在一个实施例中，CAN协议控制器540可以使传输数据TXD经由例如CAN协议控制器内的旁路信号路径穿过CAN协议控制器从TXD接口562到CAN收发器554。在一个实施例中，CAN协议控制器540不能生成传输数据TXD，因为生成传输数据TXD可能需要精准的时序组件。
分布式测试逻辑530的测试管理控制器542被配置成管理与功能组件有关的测试操作。例如，测试管理控制器可以管理针对功能组件的测试向量/刺激的发送、管理存储器546中测试向量/刺激的存储、管理测试结果/响应的评估和/或可以管理测试结果/响应的存储。在一个实施例中，网络接口装置532的CAN协议控制器540充当网络接口装置的CAN协议控制器与功能组件的CAN协议控制器之间通信的主设备。
在图5的实施例中，所有测试信息(例如，测试向量和测试结果)都经由功能组件接口536传送到功能组件(未示出)/从所述功能组件传送。例如，测试管理控制器542可以生成测试向量并且经由CAN协议控制器540和RXD路径556向功能组件提供测试向量。可以经由TXD路径558和CAN协议控制器540将测试结果从功能组件提供到网络接口装置532的测试管理控制器542。在分布式测试逻辑不具有传输能力的一个实施例中，当期望将测试结果从网络接口装置传输到维护ECU时，经由RXD路径556将测试结果从分布式测试逻辑530的存储器546传输到功能组件并且然后功能组件使用功能组件的CAN协议控制器在TXD路径558上传输测试结果。在网络接口装置532内，测试结果经由例如CAN协议控制器内的旁路信号路径“通过”CAN协议控制器540从TXD接口562到CAN收发器554。使用这种方法使测试结果能够存储在网络接口装置中的存储器中，并且在期望的时间传输到维护ECU，而无须用传输数据所需的精确的时序电路系统配备分布式测试逻辑，从而利用功能组件内已经存在的CAN协议控制器的能力。
图6描绘了用于CAN网络的网络接口装置632的实施例，所述网络接口装置632包括两个功能组件接口、如RXD/TXD接口等初级功能组件接口636或数据接口、以及次级功能组件接口670如例如串行外围接口(SPI)或联合测试工作组(JTAG)接口。在图6的实施例中，网络接口装置被配置成支持CAN协议并且包括网络接口634、分布式测试逻辑630、初级功能组件接口636(例如，RXD/TXD接口)以及次级功能组件接口670(例如，SPI或JTAG接口)。网络接口包括CANH接口(例如，CANH引脚)、CANL接口(例如，CANL引脚)以及CAN收发器，如上所述。
网络接口装置632的初级功能组件接口636包括如CAN协议所指定的RXD接口660和TXD接口662。在网络接口装置是独立的IC装置的一个实施例中，RXD接口660是IC装置上的RXD引脚，并且TXD接口662是IC装置上的TXD引脚。
网络接口装置632的次级功能组件接口670包括例如SPI接口或JTAG接口。如图6所示，次级功能组件接口包括次级接口控制器672(例如，SPI控制器或JTAG控制器)和用于连接到对应的导电迹线/导电线的次级接口引脚674。次级接口引脚的数量对应于网络接口装置中包括的次级功能组件接口的类型。尽管次级功能组件接口670被描述为SPI接口或JTAG接口，但是也可以使用其它类型的接口，包括例如单线接口。在一个实施例中，可能有利的是包括与已经存在于功能组件的IC装置上的次级接口兼容的次级功能组件接口。包括网络接口装置上与已经存在于功能组件IC装置上的接口兼容的次级接口使网络接口装置能够实施测试活动，而无需物理更改功能组件IC装置的接口/引脚配置。
在一个实施例中，如本领域已知的，网络接口装置632的次级功能组件接口670是标准SPI。例如，SPI包括用于在两个组件之间传送四个信号的四个导电连接引脚674，所述四个导电连接和对应的信号被称为串行时钟(SCLK)、主输出从输入(MOSI)、主输入从输出(MISO)以及从选择(SS)。图6中所示的例子包括五个连接引脚674，尽管在SPI实施例中，所述SPI仅包括四个连接引脚。如下所述，网络接口装置632的SPI可以由分布式测试逻辑630使用以实施与测试功能组件相关的操作。以此方式，功能组件上的现有SPI可以被“改变用途”以测试相关操作。
在另一个实施例中，如本领域已知的，网络接口装置632的次级功能组件接口670是标准JTAG，例如IEEE 1149.1。例如，JTAG接口包括连接两个组件的五个连接引脚674，所述五个连接引脚674被称为测试数据输入(TDI)、测试数据输出(TDO)、测试时钟(TCK)、测试模式选择(TMS)以及任选的测试复位(TRST)。在另一个实施例中，JTAG接口仅包括两个连接引脚674，即如IEEE 1149.7中指定的减少的引脚协议中指定的测试串行数据(TMSC)和测试时钟(TCKC)。图6中所示出的例子包括五个连接引脚674，尽管实际引脚的数量将对应于接口的具体类型。如下所述，网络接口装置632的JTAG接口可以由分布式测试逻辑630使用以实施与测试功能组件相关的操作。以此方式，功能组件上的现有JTAG接口可以用于在功能组件已经安装使用之后测试相关操作，例如，功能组件的JTAG接口可以用于在功能组件安装在汽车中之后执行功能组件的系统内测试。
网络接口装置632的分布式测试逻辑630包括CAN协议控制器640、测试管理控制器642以及存储器646，如上文参照图4B所描述的。如图6所示，RXD路径656连接到CAN协议控制器640，使得CAN协议控制器可以将RXD路径上的信号解码成数字数据。在一个实施例中，网络接口装置不具有生成传输数据TXD的能力，因为生成传输数据TXD可能需要精确的时序组件并且因为测试信息可以由功能组件传输。在一个替代性实施例中，CAN协议控制器具有生成传输数据TXD的能力。
网络接口装置632的测试管理控制器642被配置成管理与功能组件有关的测试操作。例如，测试管理控制器使用次级功能组件接口670的次级接口控制器672来在网络接口装置632的分布式测试逻辑630与功能组件的测试基础设施之间传送测试信息。
在图6的实施例中，测试信息(例如，测试向量和测试结果)都经由次级功能组件接口670(例如，SPI/JTAG接口)传送到功能组件/从所述功能组件传送。例如，测试管理控制器642可以生成测试向量并且经由次级功能控制器接口670(例如，SPI/JTAG接口)将测试向量提供给功能组件。可以经由次级功能控制器接口670(例如，SPI/JTAG接口)将测试结果从功能组件提供到网络接口装置632的测试管理控制器642。在分布式测试逻辑630不具有传输能力的一个实施例中，当期望将测试结果从网络接口装置632传输到维护ECU时，经由次级功能组件670(例如，SPI/JTAG接口)将测试结果从分布式测试逻辑的存储器646传输到功能组件，并且然后功能组件使用功能组件的CAN协议控制器在TXD路径658上传输测试结果。使用这种方法使测试结果能够存储在网络接口装置632中的存储器646中，并且在期望的时间传输到维护ECU，而无须为分布式测试逻辑630配备传输数据所需的精确的时序电路系统，从而利用功能组件内已经存在的CAN协议控制器的能力。在一个实施例中，传输IVN上的测试结果的期望的时间可以是当网络流量低时和/或当车辆处于低安全风险模式时，例如当车辆停放时。
图7示出了利用ECU中的网络接口装置732测试IVN 700中的ECU 702的功能组件703，所述网络接口装置732在ECU的功能组件与维护ECU 703之间介接。在一个实施例中，网络接口装置732是如上文参照图4A、图4B和图6所描述的网络接口装置，其中所述网络接口装置包括初级功能组件接口(例如，数据接口，如CAN协议RXD/TXD接口)和次级功能组件接口(例如，测试接口，如SPI接口或JTAG接口)。图7还示出了功能组件的元件，包括内部逻辑778、电路接口780以及测试控制器782。在图7的例子中，功能组件包括标准化的可测性设计(DFT)基础设施，如通常用于功能组件的后期制作测试的测试控制器。例如，用于汽车应用的微控制器通常包括用于使用JTAG标准(IEEE 1149.1)的板级测试和/或使用IJTAG标准(IEEE 1687)和嵌入式核测试标准(IEEE 1500)的知识产权(IP)级测试的测试基础设施。在图7的例子中，仅示出了单个功能ECU 702，但应理解的是，多个功能ECU可能存在于同一IVN上，如例如图3中所示出的。
在操作中，维护ECU 703启动有待在ECU 702处执行的测试。示例测试信息流由虚线784指示，并且示例功能数据流由虚线786指示。网络接口装置732可以从维护ECU接收测试刺激或在网络接口装置处在本地生成/存储测试刺激。网络接口装置经由功能组件的测试和/或一个或多个数据接口将测试刺激应用于功能组件。功能组件中的测试控制器将测试数据应用于功能组件的内部逻辑，并且经由测试和/或一个或多个数据接口将一个或多个测试响应返回给网络接口装置。最后，一个或多个测试响应被传送给维护ECU。在一个实施例中，测试响应通过测试接口从网络接口装置传送回功能组件，并且然后通过功能组件的数据接口传输到IVN上，通过网络接口装置的数据接口传输到IVN上。
在一个实施例中，测试可以在现场(例如，在汽车运行时)执行或在服务点处启动。在示例测试操作中，连接到IVN的维护ECU通过IVN发送命令来启动测试。命令请求接收功能组件以启动测试。在收到请求后，功能组件将自身置于测试模式。在这样做的同时，功能组件可以改变其初级接口和次级接口的功能的用途，例如用于实施功能组件测试的数据接口和测试/控制/配置接口。一旦功能组件处于测试模式，维护ECU就可以通过IVN将测试刺激发送给网络接口装置，所述网络接口装置将功能组件连接到IVN。在另一个实施例中，网络接口装置本身可以生成测试刺激或从分布式测试逻辑的存储器检索测试刺激。网络接口装置在连接到功能组件的接口处应用测试刺激(例如，测试向量)。在一个实施例中，测试刺激经由初级功能组件接口(例如，CAN协议RXD/TXD接口)提供给功能组件，并且在另一个实施例中，测试刺激经由次级功能组件接口(例如，SPI或JTAG接口)提供给功能组件。然后，功能组件的测试控制器将测试刺激应用于内部逻辑，并且通过测试接口将测试响应返回给网络接口装置。在一个实施例中，网络接口装置的测试管理控制器可以评估一个测试响应或多个测试响应。网络接口可以通过IVN将一个测试响应或多个测试响应传输给维护ECU。网络接口装置还可以将测试结果存储在存储器中以便在期望的时间传输给维护ECU。例如，来自网络接口装置的测试结果的传输可以被定时成与低IVN流量时期和/或低风险时期一致，例如当车辆没有移动时。在一个实施例中，维护ECU向网络接口装置和功能组件发送测试结束的信号。维护ECU可以查询网络接口装置的可能存储在网络接口装置处的测试信息(例如，测试的状态)和/或测试结果。最后，功能组件退出测试模式并且重新进入功能模式，使得IVN上的正常数据通信可以恢复。
如参照图5所描述的，网络接口装置532可以不具有单独的控制和配置接口，如SPI。在这种情况下，来自维护ECU的“开始测试”命令可以向网络接口装置和功能组件指示测试开始。开始测试命令还可以使接口的所有权从功能组件(例如，从功能组件的CAN协议控制器)转移到网络接口装置532(例如，转移到网络接口装置的分布式测试逻辑530的CAN协议控制器540)。因此，网络接口装置成为网络接口装置与功能组件之间(例如，网络接口装置的CAN协议控制器与功能组件的CAN协议控制器之间)通信的主设备。因此，网络接口装置与功能组件之间的功能组件接口536(例如，两个引脚RXD 560和TXD 562)的用途有效地“变”为测试接口，如仅具有两条线/迹线的减少的引脚JTAG接口(例如，IEEE 1149.7)。此时，功能组件接口536(例如，RXD/TXD)本身充当用于测试控制、测试刺激的应用以及接收测试响应的测试接口。“结束测试”命令可以用于指示测试结束并且用于将接口的所有权返回给功能组件，并且用于将功能组件返回到其功能模式。
在网络接口装置包括次级功能组件接口如图6中所示的JTAG接口的一个实施例中，来自维护ECU的“开始测试”命令指示测试开始，并且网络接口装置632通过IVN从维护ECU接收测试刺激。网络接口装置632的测试管理控制器642通过测试和/或数据接口670将接收到的测试刺激应用于功能组件，并从所述功能组件收集一个测试结果或多个测试结果。网络接口装置在IVN上传输接收到的测试响应。在一个实施例中，测试结果存储在分布式测试逻辑630的存储器646中，并且然后通过功能组件从存储器检索以经由网络接口装置的初级功能组件接口636(例如，CAN协议RXD/TXD接口)传输到维护ECU。再次，因为测试结果经由功能组件的CAN协议控制器传输到IVN上，所以网络接口装置的分布式测试逻辑无须具有根据CAN协议在IVN上传输有效载荷数据所需的精准的时序电路系统。
在网络接口装置包括次级功能组件接口(如图6所示的SPI)的一个实施例中，“开始测试”命令指示测试开始并且请求将SPI的所有权从功能组件转移到网络接口装置632。一旦网络接口装置成为SPI的主设备，SPI的用途就有效地“变”为测试接口，如JTAG接口(例如，IEEE1149.1接口)。例如，SPI含有4个引脚674，这4个引脚674可以用于实施JTAG接口，因为标准允许不使用JTAG标准的任选的TRST引脚。其次，网络接口装置从IVN接收测试刺激，并且通过次级功能组件接口670(例如，现在为“测试”接口)应用测试刺激，这使用SPI引脚实现。网络接口装置还从功能组件接收测试结果，并且经由IVN将测试结果传输到维护ECU。来自维护ECU的“结束测试”命令指示测试结束，并使功能组件退出测试模式并进入功能模式，并且将接口的所有权从分布式测试逻辑返回给功能组件。
ECU可以通过不同的技术进入测试模式。在一些实施例中，维护ECU向ECU发出使功能组件进入测试模式的信号。在一个实施例中，接收“开始测试”信号的功能组件然后经由数据接口将测试确认信号发送回维护ECU。在另一个实施例中，接收“开始测试”信号的功能组件不发送测试确认，并且维护ECU假设功能组件已进入测试模式。来自功能组件的后续测试结果的缺乏向维护ECU指示功能组件没有进入测试模式或者存在一些其它问题。在另一个实施例中，维护ECU使用状态协议，所述状态协议允许通过数据路径查询被测功能组件的模式，例如图7中的虚线786。
ECU可以通过不同的技术退出测试模式。在一个实施例中，维护ECU包括指示测试的长度的“开始测试”命令，网络接口装置和/或功能组件使用所述命令来确定何时退出测试模式。在另一个实施例中，维护ECU将“结束测试”命令发送给ECU，以指示网络接口装置和/或功能组件应该退出测试模式的时间点。在又另一个实施例中，网络接口装置和功能组件自主地决定何时退出测试模式，例如在某些预先配置的时间间隔之后。
图8描绘了ECU 802的实施例，其中网络接口装置832被配置成用于CAN协议并且包括作为初级功能组件接口的RXD/TXD接口和作为次级功能组件接口的JTAG接口。JTAG接口包括五个数据路径/引脚，即TDI、TMS、TRST、TCK和TDO。在图8的实施例中，网络接口装置被配置成类似于参照图6所描述的网络接口装置。图8还包括功能组件810(例如，微控制器)和测试基础设施的展开图，所述功能组件810包括内部逻辑878，所述测试基础设施包括寄存器884和测试访问端口(TAP)控制器886。如图8所描绘的，网络接口装置的TXD接口连接到功能组件的内部逻辑的接口，并且网络接口装置的RXD接口连接到功能组件的内部逻辑的接口。此外，如图8所描绘的，网络接口装置的TDI接口和TDO接口连接到寄存器并且连接到内部逻辑的接口，并且TMS接口、TRST接口和TCK接口连接到TAP控制器。在操作中，在测试模式期间，网络接口装置经由JTAG接口向功能组件传达测试向量，所述测试向量可能在网络接口装置处在本地生成和/或存储。功能组件中的TAP控制器将测试向量应用于内部逻辑，并且将测试结果返回给网络接口装置。网络接口装置可以将测试响应保存在分布式测试逻辑的存储器中。在一个实施例中，功能组件可以在功能组件退出测试模式后从网络接口装置的存储器读取测试结果，并且然后经由TXD路径使用微控制器内部的CAN协议控制器将测试结果传输给维护ECU。在一个实施例中，网络接口装置可以将测试结果存储在非易失性存储器中，如果自测试作为功能组件断电过程的一部分进行，则所述测试结果将是有益的。功能组件断电后存储在网络接口装置处的测试结果可以直接从网络接口装置发送给维护ECU或者在功能组件通电后由功能组件发送。
图9示出了如上所述的网络接口装置902如何可以用于测试如ECU 902的微控制器910等功能组件内的多个不同IP块978。如图9所示，网络接口装置被配置成用于CAN协议并且包括作为初级功能组件接口的RXD/TXD接口和作为第二功能组件的JTAG接口。JTAG接口包括五个数据路径/引脚，即TDI、TMS、TRST、TCK和TDO。在图9的实施例中，网络接口装置被配置成类似于参照图6所描述的网络接口装置。图9还包括功能组件(例如，微控制器)的展开图，所述功能组件包括多个不同IP块(例如，协议控制器IP1和协议控制器IP2)、测试包装器988、片段插入位(SIB)块990以及TAP控制器986。如图9所描绘的，网络接口装置的TXD接口和RXD接口连接到协议控制器，并且JTAG接口(例如，TDI、TMS、TRST、TCK和TDO接口)连接到TAP控制器。在操作中，从维护ECU触发测试。在测试模式期间，网络接口装置经由JTAG接口将测试向量提供给TAP控制器，并且TAP控制器使用例如如IEEE 1500/IEEE 1687(IJTAG)中所指定的测试基础设施将测试向量应用于IP块。测试基础设施将测试结果提供给TAP控制器，并且所述TAP控制器将测试结果提供给网络接口装置。网络接口装置可以评估、存储测试结果和/或将所述测试结果传递到维护ECU上。在一个实施例中，网络接口装置将测试结果保存在分布式测试逻辑的存储器中，使得功能组件随后可以访问测试结果。例如，一旦功能组件退出测试模式，功能组件就经由JTAG接口从网络接口装置的分布式测试逻辑的存储器读取测试结果，并且然后功能组件经由协议控制器和TXD路径将测试结果传输给维护ECU。
图10示出了如上所述的ECU 1002的网络接口装置1032如何可以用于测试印刷电路板(PCB)上的多个不同IC装置。如图10所示，网络接口装置被配置成用于CAN协议并且包括作为初级功能组件接口的RXD/TXD接口和作为第二功能组件接口的JTAG接口(没有任选的TRST引脚)。JTAG接口包括四个数据路径/引脚，即TDI、TMS、TCK和TDO。在图10的实施例中，网络接口装置被配置成类似于参照图6所描述的网络接口装置。图10还包括三个不同功能组件1010(例如，微控制器和两个应用IC)的展开图，所述三个不同功能组件1010位于同一ECU中，例如集成到同一PCB上。在图10的例子中，每个功能组件类似于上文参照图9所描述的功能组件。例如，每个功能组件包括多个不同IP块(例如，IP1、IP2和IP3)、测试包装器、片段插入位(SIB)块以及TAP控制器。如图10所描绘的，网络接口装置的TXD接口和RXD接口连接到协议控制器，并且JTAG接口(例如，TDI、TMS、TRST、TCK和TDO接口)连接到功能组件。例如，TDI路径“菊链式”连接到IC装置，并且TDO连接在呈菊链形式的最后一个IC装置与网络接口装置之间。TMS和TCK在三个IC装置之间共享。在一个实施例中，所有三个IC装置接收相同的TMS并且执行相同的移位、捕获和更新操作。在一个实施例中，不同IC装置可以接收其指令寄存器中的不同测试指令并且执行不同的测试指令。在测试运行期间，网络接口装置可以充当总线主设备以对PCB上的不同IC装置进行测试。在后期制作板级测试期间，外部ATPG装备成为总线主设备并且驱动JTAG总线。在一个实施例中，网络接口装置包括引脚，所述引脚将所述装置配置成在后期制作测试期间不充当总线主设备。网络接口装置引脚可以由车载逻辑或跳线驱动。
本文所描述的技术可以具有若干益处。例如，实现这种技术的硬件成本可能最低，因为功能组件的现有DFT接口和片上基础设施可以被有效地重复使用。此外，所述技术促进将后期制作测试重复用于ECU的现场测试中。因此，相同的测试向量可以从开发阶段开始重复用于现场测试。根据测试向量，有机会对连接的功能组件执行各种测试和诊断。因此，可能检测到单点失效和潜在失效。检测单点失效和潜在失效的能力提高了应用的功能安全性。此外，由于测试刺激可以生成/存储在网络接口装置中，所述网络接口装置正好接近对应的功能组件，因此无需使测试刺激在IVN中的其它地方可获得。这种清楚的关注点分离能够简化由OEM制造的不同模型和不同车辆品牌的变型的管理测试程序。
在一些情况下，存在已经包括次级功能组件接口(例如，SPI)的网络接口装置，可以利用所述次级功能组件接口或“改变其用途”以管理功能组件的测试。这可以减少设计努力，并且可以允许具有完全相同的形式因子和/或引脚输出的网络接口装置配备有分布式测试逻辑。
分布式测试架构可以简化维护ECU的功能，并且可以减少IVN上的流量和/或基于带宽需求/可用性管理流量。
网络接口装置可以被配置成利用功能组件上的后期制作测试基础设施(DFT基础设施)，并且可以利用功能组件上的接口(例如，SPI/JTAG)来实施测试。本文所描述的技术可以有效地重复使用典型的功能组件内可用的后期制作DFT基础设施，以执行功能组件的原位测试/诊断。因此，可以用最少的额外硬件要求实施测试技术。
所述技术不需要将ECU带出网络来执行测试。因此，可以对例如MCU、智能传感器和智能致动器执行系统内测试。此外，所述技术依赖于相同的(或减少的)用于现场测试的后期制作测试，这节省了现场测试的测试开发成本。
如本文所使用的，测试结果和测试响应可以包括由于测试功能组件而生成的任何信息。如本文所使用的，测试刺激和测试向量可以包括用于测试功能组件的任何信息。
上文所述的网络接口装置的例子被配置成用于CAN协议，然而，应理解的是，本文所述的本发明也适用于其它车载网络技术，包括例如FlexRay、局域互连网(LIN)和以太网。尽管本文描述了关于CAN总线协议的技术，但是所述技术适用于其它多主总线协议，包括其它现有多主总线协议和可以在未来开发的多主总线协议。
如上文参照图1和2所描述的，CAN节点通常包括CAN收发器、CAN协议控制器和主机。通常，CAN收发器(或网络接口装置)被实施为单独的IC装置，CAN协议控制器和主机被实施为单独的微控制器IC装置，并且收发器IC和微控制器通过PCB互相连接以形成CAN节点(ECU)。虽然在一个例子中，网络接口装置和功能组件是单独的IC装置，但在另一个例子中，网络接口装置和功能组件的功能可以集成到同一IC装置上或部分集成到同一IC装置上。
图11是用于操作网络接口装置的方法的过程流程图，所述网络接口装置将总线上的维护节点连接到功能组件。根据所述方法，在框1102处，经由网络接口装置的网络接口在总线上的维护节点与网络接口装置之间传送第一测试信息。在框1104处，经由功能组件接口在功能组件与网络接口装置之间传送第二测试信息。在框1106处，响应于经由网络接口传送的第一测试信息和经由功能组件接口传送的第二测试信息中的至少一种测试信息，管理测试功能组件的方面。
在上文的描述中，提供了各个实施例的具体细节。然而，可以在少于全部这些具体细节的情况下实践一些实施例。在其它实例中，为了简洁和清晰起见，对某些方法、程序、组件、结构和/或功能的描述的详细程度不如实现本发明的各个实施例的详细程度。
尽管以特定顺序示出和描述了本文中的一种和多种方法的操作，但是可以改变每种方法的操作的顺序，使得某些操作可以按相反顺序执行，或者使得某些操作可以至少部分地与其它操作同时执行。在另一个实施例中，不同操作的指令或子操作可以通过间歇和/或交替的方式实施。
还应注意，本文所描述的方法的操作中的至少一些操作可以使用存储在计算机可用存储媒体上以供计算机执行的软件指令实施。例如，计算机程序产品的实施例包括用于存储计算机可读程序的计算机可用存储媒体。
计算机可用或计算机可读存储媒体可以是电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统(或设备或装置)。非暂时性计算机可用和计算机可读存储媒体的例子包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前例子包括只读存储器压缩盘(CD-ROM)、读/写压缩盘(CD-R/W)和数字视频盘(DVD)。
可替换的是，本发明的实施例可以完全以软件或以包含硬件元件和软件元件两者的实施方案实施。在使用软件的实施例中，软件可以包括但不限于固件、常驻软件、微代码等。
虽然已经描述和示出了本发明的具体实施例，但是本发明不应限于如此描述和示出的零件的具体形式或布置。本发明的范围将由在此所附权利要求及其等效物限定。

Claims (10)

1.一种网络接口装置，其特征在于，包括：
网络接口，所述网络接口被配置成提供到网络的接口；
功能组件接口，所述功能组件接口被配置成提供到功能组件的接口；以及
分布式测试逻辑，所述分布式测试逻辑位于所述网络接口与所述功能组件接口之间的路径中并且被配置成管理与所述功能组件的测试相关的测试信息并且在所述网络接口与所述分布式测试逻辑之间以及在所述功能组件接口与所述分布式测试逻辑之间传送测试信息。
2.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述分布式测试逻辑包括网络协议控制器，所述网络协议控制器用于根据网络协议将在所述网络接口上接收到的信号解码成数字数据。
3.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述分布式测试逻辑被配置成生成测试向量并且向所述功能组件接口提供所述测试向量。
4.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述分布式测试逻辑包括用于存储测试向量的存储器，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成向所述功能组件接口提供所述测试向量。
5.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述分布式测试逻辑被配置成生成测试向量、向所述功能组件接口提供所述测试向量并且响应于所述测试向量而存储在所述功能组件接口处接收到的测试结果。
6.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述分布式测试逻辑被配置成从所述功能组件接口接收测试结果、存储所述测试结果并且向所述功能组件接口提供所述测试结果。
7.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述功能组件接口是联合测试工作组(JTAG)接口并且进一步包括第二功能组件接口，其中所述第二功能组件接口是数据接口，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成经由所述JTAG接口将所述测试向量传送到所述功能组件并且经由所述JTAG接口从所述功能组件接收测试结果。
8.根据权利要求1所述的网络接口装置，其特征在于，所述功能组件接口是串行外围接口(SPI)并且进一步包括第二功能组件接口，其中所述第二功能组件接口是数据接口，并且其中所述分布式测试逻辑被配置成经由所述SPI将测试向量传送到所述功能组件并且经由所述SPI从所述功能组件接收测试结果。
9.一种用于操作网络接口装置的方法，所述网络接口装置将总线上的维护节点连接到功能组件，其特征在于，所述方法包括：
经由所述网络接口装置的网络接口在所述总线上的所述维护节点与所述网络接口装置之间传送第一测试信息；
经由功能组件接口在所述功能组件与所述网络接口装置之间传送第二测试信息；以及
响应于经由所述网络接口传送的所述第一测试信息和经由所述功能组件接口传送的所述第二测试信息中的至少一种测试信息，管理测试所述功能组件的方面。
10.一种用于车载网络(IVN)的网络接口装置，其特征在于，所述网络接口装置包括：
IVN接口，所述IVN接口被配置成向IVN的总线提供接口，所述IVN连接所述总线上的电子控制单元(ECU)；
数据接口，所述数据接口被配置成提供到功能组件的接口；
次级接口，所述次级接口被配置成提供到所述功能组件的接口；以及
分布式测试逻辑，所述分布式测试逻辑位于所述IVN接口、所述数据接口与所述次级接口之间的路径中并且被配置成管理与所述功能组件的测试相关的测试信息并且在所述IVN接口与所述总线上的维护ECU之间以及在所述次级接口与所述功能组件之间传送测试信息。
CN201910799305.6A 2018-08-28 2019-08-27 网络接口装置和用于操作网络接口装置的方法 Active CN110868302B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/115,058 US11200128B2 (en) 2018-08-28 2018-08-28 Network interface device and method for operating a network interface device
US16/115,058 2018-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110868302A true CN110868302A (zh) 2020-03-06
CN110868302B CN110868302B (zh) 2023-08-11

Family

ID=67658355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910799305.6A Active CN110868302B (zh) 2018-08-28 2019-08-27 网络接口装置和用于操作网络接口装置的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11200128B2 (zh)
EP (1) EP3618363B1 (zh)
CN (1) CN110868302B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10838906B1 (en) * 2019-07-11 2020-11-17 Nxp B.V. Communication between transceiver and microcontroller
WO2021069666A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Erik Larsson System and method for access control of a plurality of instruments embedded in a semiconductor device
US11016926B1 (en) * 2019-11-07 2021-05-25 Renesas Electronics America Inc. Enhanced secure onboard communication for can
EP3869742B1 (en) * 2020-02-20 2023-06-07 Nxp B.V. Network node
US20210325951A1 (en) * 2020-04-16 2021-10-21 Texas Instruments Incorporated System basis chip
US11470020B2 (en) 2020-07-30 2022-10-11 Nxp B.V. Automotive packet data switch with pipeline diversity
US20220069973A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-03 Marvell Asia Pte Ltd Safety Extension for Precision Time Protocol (PTP)
EP3975455A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Determining correctness of actually received timestamp
US11988709B2 (en) * 2020-12-31 2024-05-21 Deepx Co., Ltd. System capable of detecting failure of component of system and method thereof
DE102021208994A1 (de) * 2021-08-17 2023-02-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung aufweisend mehrere Schnittstelleneinrichtungen und Betriebsverfahren hierfür
US11677654B1 (en) * 2021-12-29 2023-06-13 Ziqiang He Network TAP capable of tapping a 10Gbps network link

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2492656A1 (en) * 1996-10-04 1998-04-09 Fisher Controls International Llc Local device and process diagnostics in a process control network having distributed control functions
DE19642843A1 (de) * 1996-10-17 1998-04-23 Bosch Gmbh Robert Steuergerät
US20040232770A1 (en) * 2001-05-26 2004-11-25 Ralf Gisy Device for controlling electrical systems with a test module
CN1908830A (zh) * 2006-08-28 2007-02-07 中国科学院电工研究所 一种车载分布式网络控制系统的开发方法
JP2010245934A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Fujitsu Ten Ltd 通信装置、及び通信装置における異常検出方法
CN102508464A (zh) * 2011-09-29 2012-06-20 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种车载传感器网络平台的搭建装置
CN104281146A (zh) * 2014-10-22 2015-01-14 中国重汽集团济南复强动力有限公司 发动机电控系统组件功能测试系统及其方法
CN104298224A (zh) * 2014-09-12 2015-01-21 中国第一汽车股份有限公司 车载电子控制单元can总线通信自动化测试装置及系统
CN204462840U (zh) * 2015-03-24 2015-07-08 北京闪信鼎中技术有限公司 一种分布式驱动纯电动汽车整车控制器的测试系统
CN204576492U (zh) * 2015-05-20 2015-08-19 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种软件配置项的测试装置
CN105024898A (zh) * 2014-04-30 2015-11-04 恩智浦有限公司 用于控制控制器局域网络(can)通信量的can设备和方法
US20160011232A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Infineon Technologies Ag Testing device and a circuit arrangement
WO2016116976A1 (ja) * 2015-01-20 2016-07-28 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 不正検知ルール更新方法、不正検知電子制御ユニット及び車載ネットワークシステム
CN106169968A (zh) * 2015-05-22 2016-11-30 恩智浦有限公司 车载网络（ivn）装置以及用于操作ivn装置的方法
CN205890794U (zh) * 2016-07-07 2017-01-18 辽宁工业大学 一种分布式电动汽车车载网络终端平台
CN106598018A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 恩智浦有限公司 控制器区域网络（can）装置以及用于操作can装置的方法
CN107018053A (zh) * 2015-09-28 2017-08-04 恩智浦有限公司 控制器局域网(can)装置以及用于控制can业务的方法
US20170269147A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Az, Llc Remote Sensing and Probing of High-Speed Electronic Devices
CN108183836A (zh) * 2017-12-15 2018-06-19 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 一种分布式同步总线网络测试系统及其测试方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8375250B2 (en) 2009-03-04 2013-02-12 Infineon Technologies Ag System and method for testing a module
US8385305B1 (en) * 2012-04-16 2013-02-26 CBF Networks, Inc Hybrid band intelligent backhaul radio
DE102013218075A1 (de) * 2013-07-04 2015-01-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Messverfahren zur Ermittlung der internen Verzögerungszeit einer CAN-Busanschlusseinheit
US10452504B2 (en) * 2013-10-02 2019-10-22 Nxp B.V. Controller area network (CAN) device and method for emulating classic CAN error management
CN104318882A (zh) * 2014-11-10 2015-01-28 京东方科技集团股份有限公司 一种显示模组检测设备
US20170235698A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Nxp B.V. Controller area network (can) message filtering
KR101745456B1 (ko) 2016-05-12 2017-06-09 아주대학교산학협력단 HiL 시뮬레이션 환경에서 대용량 데이터를 전송하기 위한 전자제어 장치, 이를 포함하는 시스템 및 그 방법
EP3319362B1 (en) * 2016-11-04 2019-09-11 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Communication device and testing method
WO2018104929A1 (en) * 2016-12-07 2018-06-14 Arilou Information Security Technologies Ltd. System and method for using signal waveform analysis for detecting a change in a wired network
US10148999B2 (en) * 2016-12-20 2018-12-04 Steiner Enterprises Automatic sensing RF combiner
US10425361B2 (en) * 2017-03-16 2019-09-24 Trane International Inc. Dynamic allocation of termination resistors in a communication network
US10275615B2 (en) * 2017-03-17 2019-04-30 Cylance Inc. Communications bus data transmission using relative ground shifting
US10615996B2 (en) * 2018-03-14 2020-04-07 Nxp B.V. Apparatuses and methods for switching communication modes of a transceiver circuit

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2492656A1 (en) * 1996-10-04 1998-04-09 Fisher Controls International Llc Local device and process diagnostics in a process control network having distributed control functions
DE19642843A1 (de) * 1996-10-17 1998-04-23 Bosch Gmbh Robert Steuergerät
US20040232770A1 (en) * 2001-05-26 2004-11-25 Ralf Gisy Device for controlling electrical systems with a test module
CN1908830A (zh) * 2006-08-28 2007-02-07 中国科学院电工研究所 一种车载分布式网络控制系统的开发方法
JP2010245934A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Fujitsu Ten Ltd 通信装置、及び通信装置における異常検出方法
CN102508464A (zh) * 2011-09-29 2012-06-20 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种车载传感器网络平台的搭建装置
CN105024898A (zh) * 2014-04-30 2015-11-04 恩智浦有限公司 用于控制控制器局域网络(can)通信量的can设备和方法
US20160011232A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Infineon Technologies Ag Testing device and a circuit arrangement
CN104298224A (zh) * 2014-09-12 2015-01-21 中国第一汽车股份有限公司 车载电子控制单元can总线通信自动化测试装置及系统
CN104281146A (zh) * 2014-10-22 2015-01-14 中国重汽集团济南复强动力有限公司 发动机电控系统组件功能测试系统及其方法
WO2016116976A1 (ja) * 2015-01-20 2016-07-28 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 不正検知ルール更新方法、不正検知電子制御ユニット及び車載ネットワークシステム
CN204462840U (zh) * 2015-03-24 2015-07-08 北京闪信鼎中技术有限公司 一种分布式驱动纯电动汽车整车控制器的测试系统
CN204576492U (zh) * 2015-05-20 2015-08-19 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种软件配置项的测试装置
CN106169968A (zh) * 2015-05-22 2016-11-30 恩智浦有限公司 车载网络（ivn）装置以及用于操作ivn装置的方法
CN107018053A (zh) * 2015-09-28 2017-08-04 恩智浦有限公司 控制器局域网(can)装置以及用于控制can业务的方法
CN106598018A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 恩智浦有限公司 控制器区域网络（can）装置以及用于操作can装置的方法
US20170269147A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Az, Llc Remote Sensing and Probing of High-Speed Electronic Devices
CN205890794U (zh) * 2016-07-07 2017-01-18 辽宁工业大学 一种分布式电动汽车车载网络终端平台
CN108183836A (zh) * 2017-12-15 2018-06-19 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 一种分布式同步总线网络测试系统及其测试方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. WAGENER; P. SEGER; C. KOERNER; H. KABZA: "Simulation-based automatic code generation for ECUs in distributed control systems, applied in a testbed for a hybrid vehicle drivetrain", ISIE\'2000. PROCEEDINGS OF THE 2000 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INDUSTRIAL ELECTRONICS (CAT. NO.00TH8543) *
刘瑞霖: "车载自组网分布式时隙预约链路接入协议研究", 中国优秀硕士论文电子期刊网 *
刘耀聪;袁海斌;李荣;: "基于CAN总线仿真测试的开发平台", 计算机应用, no. 1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11200128B2 (en) 2021-12-14
US20200073774A1 (en) 2020-03-05
EP3618363B1 (en) 2023-06-07
CN110868302B (zh) 2023-08-11
EP3618363A1 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110868302B (zh) 网络接口装置和用于操作网络接口装置的方法
EP3297880B1 (en) System and method for transferring diagnostic commands to a vehicle
KR102239986B1 (ko) 이더넷 버스 시스템을 구비한 차량 및 이러한 버스 시스템을 작동하기 위한 방법
JP4856429B2 (ja) バス検査のためのオンチップ回路
CN107765676A (zh) 一种基于以太网的车载诊断系统及其方法
CN103984340B (zh) 一种变速箱控制单元的软件刷写方法
JP5252074B2 (ja) 送受信装置、データの送受信方法
CN103838189B (zh) Can通信监控防护装置及车辆
US10142189B2 (en) Monitoring and diagnosis of a control device
CN104021662A (zh) 基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法
CN111142504B (zh) 总线检测装置和方法
JP2019205038A (ja) 通信システム、接続装置、制御装置、通信線遮断方法及びコンピュータプログラム
JP5941993B2 (ja) 互いに独立した複数の電子構成部品と中央処理装置との間の接続ラインにおける欠陥を検出する方法および装置
US20170250858A1 (en) Method for diagnosing link status in network
CN109656231B (zh) 磁浮交通车载运控的通信测试系统
CN116775375A (zh) 数据存储的方法和系统
Du et al. Ground Fault Diagnostics for Automotive Electronic Control Units
US20130346815A1 (en) Remote boundary scanning
WO2023106091A1 (ja) 車載装置、接続切替方法および接続切替プログラム
CN218616675U (zh) 一种用于列车控制和管理系统的测试装置
JP7187564B2 (ja) 画像処理装置
KR101603549B1 (ko) 차량 네트워크 시스템 및 그 진단 방법
CN116719302A (zh) 一种车载以太网环网运行状态信息的诊断方法及相关装置
JP2007265222A (ja) 故障診断方法および故障診断装置
CN113961450A (zh) 一种供电控制管理处理机机内自检测信息定义方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant