CN117749657A - 车载控制器的以太网测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车载控制器的以太网测试装置和方法，所述装置包括：控制单元，用于配置和管理以太网交换单元和所述物理层传输单元，并通过与上位机的通信来控制和监控数据流量；以太网交换单元，用于提供数据交换和转发功能以实现端口之间的数据传输，并管理以太网连接以支持端口配置和虚拟局域网功能；物理层传输单元，用于将数据从逻辑层转换为电信号或光信号并进行编码和解码以实现物理层的数据传输，并且还用于控制传输速率和信号幅值电平，以及检测和纠正传输中的信号错误；接口单元，用于提供不同类型的接口。本申请提高了测试效率，改进了故障分析，简化了测试复杂性，并降低了实验室的采购成本。

Description

车载控制器的以太网测试装置和方法

技术领域

本申请涉及汽车测试技术领域，尤其涉及一种车载控制器的以太网测试装置和方法。

背景技术

现有的车载控制器测试通常涉及对车辆的电子控制单元(ECU)和相关软件进行功能和性能测试。这些测试旨在验证控制器在各种条件下的正确功能、稳定性和兼容性。

然而，在现有的车载控制器测试中，存在以下问题：首先，使用单机直接接对手件(是指在测试过程中与待测试产品进行对比或对抗的零部件或设备)的网络设备会占用大量的测试空间，导致难以实现多台机器的同时运作，需要进行额外的测试轮次，从而导致测试周期成倍增加。其次，在测试过程中引入外设问题会使故障问题的分析变得困难，难以区分是由于对手件问题还是产品本身问题所导致的。此外，还需要对不同的对手件进行软件上的同步检测，增加了测试的复杂性和难度。最后，进行长周期并同时测试多台产品需要大量的实验室空间和网络设备。直接连接对外的网络设备的实体需求较高，这增加了实验室采购成本的投入。

发明内容

本申请提供一种车载控制器的以太网测试装置和方法，用以解决如何提高测试效率、改进故障分析、简化测试复杂性和降低实验室采购成本的问题。

第一方面，本申请提供一种车载控制器的以太网测试装置，所述装置包括控制单元、以太网交换单元、物理层传输单元以及接口单元；其中

所述控制单元，其与至少一个所述以太网交换单元相连，用于配置和管理所述以太网交换单元和所述物理层传输单元，并通过与上位机的通信来控制和监控数据流量，以确保不同端口以太网传输链路的准确性和稳定性；

所述以太网交换单元，其分别与多个所述物理层传输单元相连，用于提供数据交换和转发功能以实现端口之间的数据传输，并管理以太网连接以支持端口配置和虚拟局域网功能；

所述物理层传输单元，其与所述接口单元相连，用于将数据从逻辑层转换为电信号或光信号并进行编码和解码以实现物理层的数据传输，并且还用于控制传输速率和信号幅值电平，以及检测和纠正传输中的信号错误；

所述接口单元，其分别与上位机和车载控制器相连，用于提供不同类型的接口。

在本申请一实施例中，所述控制单元配置有第一测试接口，所述第一测试接口用于允许所述控制单元访问和配置所述以太网交换单元的寄存器，以及通过向所述以太网交换单元发送指令以间接地访问和配置所述物理层传输单元的寄存器，以使得所述控制单元能够对所述以太网交换单元和所述物理层传输单元进行配置和管理。

在本申请一实施例中，所述第一测试接口配置有时钟接口和输入/输出接口；所述时钟接口用于同步所述控制单元和所述以太网交换单元之间的数据传输；所述输入/输出接口用于传输数据和命令，所述输入/输出接口配置有数据接口和控制接口，所述数据接口用于传输实际的数据，所述控制接口用于指示数据传输的方向和状态，所述方向为读取或写入设备寄存器中的参数，所述状态为忙碌或完成状态。

在本申请一实施例中，所述控制单元配置有第二测试接口，所述第二测试接口用于连接所述控制单元与每个所述以太网交换单元以进行数据通信，而使得所述控制单元传输以太网数据，实现与上位机的通信来控制和监控数据流量。

在本申请一实施例中，所述第二测试接口配置有接收时钟线以用于同步接收以太网数据、接收数据控制线以用于指示是否有有效的接收数据可用、接收数据线以用于接收以太网数据、发送时钟线以用于同步发送以太网数据、发送数据控制线以用于指示数据是否准备好发送以及发送数据线以用于发送以太网数据。

在本申请一实施例中，每个所述以太网交换单元配置有多组差分线，其中所述多组差分线中的两组差分线用于实现所述以太网交换单元之间的数据交换和协同工作。

在本申请一实施例中，所述物理层传输单元包括多个第一物理层传输单元和多个第二物理层传输单元，所述以太网交换单元通过使用两组差分线的第三测试接口与每个第一物理层传输单元连接，所述以太网交换单元通过使用一组差分线的第二测试接口与每个第二物理层传输单元连接。

在本申请一实施例中，所述接口单元包括配置有不同类型的接口的多个以太网连接器，所述多个以太网连接器包括第一以太网连接器、第二以太网连接器以及光纤连接器，所述以太网交换单元通过使用一组差分线的第四测试接口与所述光纤连接器连接，预设个所述第一物理层传输单元连接到同一个所述第一以太网连接器，预设个所述第二物理层传输单元连接到同一个所述第二以太网连接器，所述预设个所述第二物理层传输单元连接到不同的所述以太网交换单元。

在本申请一实施例中，所述第一以太网连接器用于与所述车载控制器连接，所述第二以太网连接器和所述光纤连接器用于与所述上位机连接，所述装置通过将多个所述以太网交换单元级联以用于提供更多的测试接口。

第二方面，本申请还提供一种车载控制器的以太网测试方法，所述方法应用于如第一方面中任一项所述的车载控制器的以太网测试装置，所述方法包括：

将所述车载控制器的以太网测试装置分别连接到上位机和车载控制器的通信接口，并通过控制单元向所述上位机发送指令以配置所需的测试参数；

根据所述测试参数，通过所述控制单元向所述车载控制器发送测试数据，并接收所述车载控制器返回的针对该测试数据的数据包；

对所述数据包进行监测和分析，以对所述车载控制器进行测试

本申请提供的一种车载控制器的以太网测试装置和方法，该测试装置通过配置和管理控制单元、以太网交换单元和物理层传输单元，实现了对多个端口的数据交换和转发功能。这样可以同时测试多个节点，提高测试效率。并且，该测试装置中的控制单元通过与上位机的通信控制和监测数据流量，能够检测不同端口的以太网传输链路的准确性和稳定性。这有助于快速定位和分析出现的故障。而且，以太网交换单元提供数据交换和转发功能，管理以太网连接以支持端口配置和虚拟局域网功能。这样可以简化测试过程中复杂的网络拓扑设置和配置。进一步的，测试装置中的控制单元、以太网交换单元、物理层传输单元和接口单元的结合设计可提供全面的测试功能。这样可以减少需要购买和维护的独立设备数量，降低实验室的采购成本。

因此，本申请通过集成多个功能模块，提高了测试效率，改进了故障分析，简化了测试复杂性，并降低了实验室的采购成本。这将为车载控制器的以太网测试提供便利和经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的车载控制器的以太网测试装置的结构框图；

图2是本申请实施例一提供的车载控制器的以太网测试装置的结构框图；

图3是本申请实施例二提供的车载控制器的以太网测试装置的结构框图；

图4是本申请提供的车载控制器的以太网测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

为了解决现有技术中如何提高测试效率、改进故障分析、简化测试复杂性和降低实验室采购成本的问题，本申请提供了一种车载控制器的以太网测试装置和方法，该测试装置通过集成控制单元、以太网交换单元、物理层传输单元和接口单元，实现了配置和管理、数据交换和转发、物理层传输和接口连接的功能。能够提高测试效率、改善故障分析、简化测试复杂性，并降低实验室采购成本。通过该测试装置，可以同时测试多个端口，检测网络传输链路的准确性和稳定性，从而快速定位故障并提供优化建议，为车载控制器的以太网测试提供方便、高效和经济性的解决方案。

下面结合图1-图4描述本申请的一种车载控制器的以太网测试装置和方法。

请参考图1，图1是本申请提供的车载控制器的以太网测试方法的流程图。一种车载控制器的以太网测试装置100包括控制单元101、以太网交换单元102、物理层传输单元103以及接口单元104。其中，上位机105通过接口单元104与控制单元101相连，上位机105和控制单元101之间的通信用于配置和管理以太网交换单元102和物理层传输单元103，以及控制和监控数据流量。另外，以太网交换单元102和物理层传输单元103通过接口单元104连接到车载控制器106的相应接口上，用于实现数据的交换和转发，以及执行物理层传输控制和监测功能。

示例性地，控制单元101与至少一个以太网交换单元102相连，用于配置和管理以太网交换单元102和物理层传输单元103，并通过与上位机的通信来控制和监控数据流量，以确保不同端口以太网传输链路的准确性和稳定性。

也就是说，控制单元101与至少一个以太网交换单元102相连，用于配置和管理以太网交换单元102以及物理层传输单元103。通过与上位机的通信，控制单元101可以控制和监控数据流量，以确认不同端口的以太网传输链路的准确性和稳定性。

具体地，控制单元101是测试装置100中的一个模块，用于配置和管理其他模块。控制单元101可以使用MCU(Microcontroller Unit，微控制器单元)作为控制单元。通过MCU来配置和管理以太网交换单元102和物理层传输单元103，并与上位机进行通信，控制和监测数据流量。MCU可以执行各种任务和算法，控制测试装置的各个模块协调工作，实现对以太网传输链路的准确性和稳定性的确认。

具体地，以太网交换单元102也是测试装置100中的一个模块，用于提供数据交换和转发功能。物理层传输单元103也是测试装置100中的一个模块，用于实现物理层的数据传输和信号处理功能。上位机105是与测试装置100通信的计算机或设备。通过控制单元101与上位机105的通信，对数据流量进行控制和监控。并且，通过控制单元101和上位机105的协作，可以确认车载控制器106不同端口的以太网传输链路的准确性和稳定性。

因此，通过将控制单元101与至少一个以太网交换单元102相连，可以配置、管理和监控以太网交换单元102和物理层传输单元103的功能。同时，通过与上位机105的通信，控制和监测数据流量，以确认不同端口的以太网传输链路是否准确和稳定。

示例性地，以太网交换单元102分别与多个物理层传输单元103相连，用于提供数据交换和转发功能以实现端口之间的数据传输，并管理以太网连接以支持端口配置和虚拟局域网功能。

也就是说，以太网交换单元102和多个物理层传输单元103连接在一起。它们共同完成数据交换和转发的功能，以实现不同端口之间的数据传输。同时，以太网交换单元102还具有管理以太网连接的能力，可以支持端口配置和虚拟局域网功能。

具体地，以太网交换单元102在与物理层传输单元103相连的每个接口上，提供数据交换和转发的功能。当数据从一个端口传入以太网交换单元102时，它将根据配置的规则和策略判断数据应该转发到哪个物理层传输单元103上的对应端口。这样，通过以太网交换单元102的协调和控制，可以实现不同端口之间的数据传输。此外，以太网交换单元102还能够管理以太网连接，使其支持端口配置和虚拟局域网功能。端口配置包括设置数据传输速率、优先级、过滤规则等，而虚拟局域网功能可以将不同端口归类到不同的逻辑子网络中，实现更灵活的网络管理和数据隔离。

因此，以太网交换单元102与多个物理层传输单元103的连接和协作，实现了数据交换和转发功能，能够管理和支持多个端口之间的数据传输，并通过端口配置和虚拟局域网功能提供更灵活的网络管理。技术效果是提高了数据传输的灵活性、可控性和管理性，为实现车载控制器的以太网测试装置的功能需求提供了便利和增强。

示例性地，物理层传输单元103与接口单元104相连，用于将数据从逻辑层转换为电信号或光信号并进行编码和解码以实现物理层的数据传输，并且还用于控制传输速率和信号幅值电平，以及检测和纠正传输中的信号错误。

也就是说，物理层传输单元103与接口单元104相连。其主要功能是将从逻辑层输入的数据转换为电信号或光信号，并进行编码和解码，以实现物理层的数据传输。此外，物理层传输单元103还负责控制传输速率和信号幅值电平，并检测和纠正传输中的信号错误。

具体地，物理层传输单元103通过与接口单元104的连接，将来自逻辑层的数据转换为电信号或光信号。它对数据进行编码，将其映射为适合物理传输媒介的电信号形式，以便在传输过程中能够有效地传送。同时，在接收端，物理层传输单元103也会对接收到的信号进行解码，将其转换回逻辑层可以理解的数据。

此外，物理层传输单元103还承担着控制传输速率和信号强度的功能。它可以根据需要调整数据传输的速率，以适应不同的网络环境和传输要求。同时，物理层传输单元103也能监测传输过程中的信号幅值电平，并根据情况进行调整。如果在传输过程中发生了信号错误，物理层传输单元103还有能力检测和纠正这些错误，以确保数据的传输准确性和可靠性。

因此，物理层传输单元103与接口单元104的连接使得数据能够从逻辑层转换为电信号或光信号，并进行编码、解码、控制传输速率和信号幅值电平，以及进行信号错误的检测和纠正。这些功能共同实现了物理层的数据传输，并确保数据的可靠性和准确性。

示例性地，接口单元104分别与上位机105和车载控制器106相连，用于提供不同类型的接口。

具体地，接口单元104可以包括不同类型接口的连接器，用于与上位机105和车载控制器106进行连接。这些接口可以包括但不限于串口、并口、USB接口、以太网接口等，以满足不同类型设备的连接需求。通过接口单元104提供的连接器，车载控制器的以太网测试装置100可以与车载控制器106本身和上位机105等设备进行数据交换和通信。

因此，接口单元104通过提供不同类型接口的连接器实现各个设备之间的数据传输和通信。这样的设计使得车载控制器的以太网测试装置能够与多种设备进行连接和互动，满足不同应用场景的需求。

以下通过实施例描述本申请所述车载控制器的以太网测试装置。

实施例一：

请参考图2，图2是本申请实施例一提供的车载控制器的以太网测试装置的结构框图。一种车载控制器的以太网测试装置100包括控制单元101、多个以太网交换单元102、多个物理层传输单元103以及接口单元104。

示例性地，控制单元101配置有第一测试接口，第一测试接口用于允许控制单元101访问和配置以太网交换单元102的寄存器，以及通过向以太网交换单元102发送指令以间接地访问和配置物理层传输单元103的寄存器，以使得控制单元101能够对以太网交换单元102和物理层传输单元103进行配置和管理。

具体地，第一测试接口是控制单元101与以太网交换单元102之间的接口。通过这个接口，控制单元101可以直接访问以太网交换单元102的寄存器，即存储了交换机相关配置信息的寄存器。控制单元101可以读取和写入这些寄存器的内容，从而实现对以太网交换单元102的配置和管理。

此外，控制单元101还可以通过向以太网交换单元102发送指令，间接地访问和配置物理层传输单元103的寄存器。物理层传输单元103包含了与物理层数据传输相关的配置信息和参数。通过向以太网交换单元102发送指令，控制单元101能够通过交换机间接地控制和管理物理层传输单元103的寄存器，实现对物理层的配置和管理。

因此，控制单元101配置有第一测试接口，也就是说，控制单元101具备访问和配置以太网交换单元102和物理层传输单元103的能力，并通过这些操作来实现对它们的配置和管理。这样的设计使得控制单元101能够灵活地控制和配置以太网交换单元102和物理层传输单元103，以满足系统的功能需求和性能优化。

示例性地，第一测试接口配置有时钟接口和输入/输出接口。时钟接口用于同步控制单元101和以太网交换单元102之间的数据传输；输入/输出接口用于传输数据和命令，输入/输出接口配置有数据接口和控制接口，数据接口用于传输实际的数据，控制接口用于指示数据传输的方向和状态，所述方向为读取或写入设备寄存器中的参数，所述状态为忙碌或完成状态。

具体地，第一测试接口配置有时钟接口和输入/输出接口。时钟接口用于同步控制单元101和以太网交换单元102之间的数据传输，确保数据在正确的时间和顺序下传输。输入/输出接口用于传输数据和命令。该接口配置有数据接口和控制接口两个子接口。数据接口用于传输实际的数据。通过数据接口，控制单元101可以向以太网交换单元102发送需要传输的数据，或从以太网交换单元102接收来自网络的数据。控制接口用于指示数据传输的方向和状态。方向可指示数据是从控制单元101读取设备寄存器中的参数，还是将数据写入设备寄存器中的参数。状态可指示传输是否忙碌或完成。

因此，第一测试接口通过配置时钟接口和输入/输出接口，实现了控制单元101与以太网交换单元102之间的数据传输同步，并提供了数据接口和控制接口，用于传输数据和指示传输方向和状态。使得控制单元101能够与以太网交换单元102进行可靠的数据交换和控制操作。

示例性地，控制单元101配置有第二测试接口，第二测试接口用于连接控制单元101与每个以太网交换单元102以进行数据通信，而使得控制单元101传输以太网数据，实现与上位机105的通信来控制和监控数据流量。

具体地，第二测试接口是控制单元101与每个以太网交换单元102之间的接口。通过该接口，控制单元101可以与每个以太网交换单元102进行数据通信，进行数据的发送和接收。通过第二测试接口，控制单元101能够传输以太网数据，使其在网络中进行传递和交换。同时，控制单元101还可以与上位机105进行通信，通过与上位机105的连接，可以控制和监控数据流量，并通过上位机105对数据流进行控制和管理。

因此，控制单元101配置有第二测试接口。也就是说，该控制单元101具备与每个以太网交换单元102进行数据通信的能力，并可通过该接口与上位机105进行通信，从而实现与上位机105的数据交换、控制和监控数据流量等操作。使得控制单元101能够在整个系统中起到重要的控制和管理作用，实现对以太网交换单元102以及与上位机105的通信的控制。

示例性地，第二测试接口配置有接收时钟线以用于同步接收以太网数据、接收数据控制线以用于指示是否有有效的接收数据可用、接收数据线以用于接收以太网数据、发送时钟线以用于同步发送以太网数据、发送数据控制线以用于指示数据是否准备好发送以及发送数据线以用于发送以太网数据。

也就是说，第二测试接口配置了一些信号线，用于实现与每个以太网交换单元102之间的数据通信。信号线包括接收时钟线、接收数据控制线、接收数据线、发送时钟线、发送数据控制线和发送数据线。

具体地，接收数据控制线用于指示是否有有效的接收数据可用。当接收端准备好接收数据时，接收数据控制线会发出相应的信号，表示接收到的数据可以被处理和使用。接收数据线用于接收以太网数据。通过接收数据线，控制单元101能够接收从以太网交换单元102发送过来的以太网数据。发送时钟线用于同步发送以太网数据。在数据通信的过程中，发送时钟线确保发送端(如控制单元101)能够按照正确的时间序列发送数据，以确保数据的准确传输。发送数据控制线用于指示数据是否准备好发送。当发送端准备好发送数据时，发送数据控制线会发出相应的信号，指示数据已准备好被发送。发送数据线用于发送以太网数据。通过发送数据线，控制单元101可以将准备好的数据发送给以太网交换单元102。

因此，第二测试接口通过配置接收和发送时钟线、接收和发送数据控制线、接收和发送数据线，实现与每个以太网交换单元102之间的数据通信。这些信号线的配置和使用确保了数据的准确传输和同步，使得控制单元101能够与以太网交换单元102进行可靠的数据交换。

示例性地，每个以太网交换单元配置102有多组差分线，其中多组差分线中的两组差分线用于实现两个以太网交换单元102之间的数据交换和协同工作。

具体地，每个以太网交换单元102都配置有多组差分线，而其中的两组差分线可以用于实现两个以太网交换单元102之间的数据交换和协同工作。差分线是由正极(P)线和负极(N)线构成的一对信号传输线。使用差分线可以减小外部干扰对信号的影响，增强传输的稳定性和抗干扰能力。

在每个以太网交换单元102中，都配置了多组差分线。其中，选择了两组差分线，用于实现两个以太网交换单元102之间的数据交换和协同工作。通过这两组差分线，两个以太网交换单元102可以进行数据的高速传输和通信。数据可以在这些差分线上相互交换，并且两个交换单元之间可以协同工作，以实现例如数据帧的转发、路由和其他网络协议的处理等功能。使得每个以太网交换单元102能够通过多组差分线与其他以太网交换单元102进行数据交换和协同工作，从而构建高效可靠的以太网网络。由于差分线的特性，传输的数据可以更稳定地进行通信，提高数据传输和网络协议处理的可靠性。

示例性地，物理层传输单元103包括多个第一物理层传输单元1031和多个第二物理层传输单元1032。以太网交换单元102通过使用两组差分线的第三测试接口与每个第一物理层传输单元1031连接，以太网交换单元102通过使用一组差分线的第二测试接口与每个第二物理层传输单元1032连接。

具体地，物理层传输单元103包含了多个第一物理层传输单元1031和多个第二物理层传输单元1032。这些物理层传输单元是用于处理和转发物理层数据传输的部件。

通过第三测试接口，以太网交换单元102使用两组差分线与每个第一物理层传输单元1031连接。这样可以实现高速、可靠的数据传输，确保数据在物理层传输单元之间的正确交换和传递。

通过第二测试接口，以太网交换单元102使用一组差分线与每个第二物理层传输单元1032连接。同样，这样的配置可以实现数据的传输和协同工作，以满足特定的网络需求和通信要求。

因此，物理层传输单元103包括多个第一物理层传输单元1031和多个第二物理层传输单元1032，表示物理层传输单元103可以根据类型被分为两类，并且以太网交换单元102通过不同的差分线接口与这两类传输单元进行连接。这样可以有效地实现数据的传输和协同工作，使得整个系统能够高效、可靠地处理物理层数据传输事务。

示例性地，接口单元104包括配置有不同类型的接口的多个以太网连接器，多个以太网连接器包括第一以太网连接器1041、第二以太网连接器1042以及光纤连接器1043，以太网交换单元102通过使用一组差分线的第四测试接口与光纤连接器1043连接，预设个第一物理层传输单元1031连接到同一个第一以太网连接器1041，预设个第二物理层传输单元1032连接到同一个第二以太网连接器1042，其中预设个第二物理层传输单元1032连接到不同的以太网交换单元102。

也就是说，接口单元104包括多个以太网连接器，这些连接器配置有不同类型的接口。其中，多个以太网连接器包括第一以太网连接器1041、第二以太网连接器1042以及光纤连接器1043。

具体地，以太网交换单元102通过使用一组差分线的第四测试接口与光纤连接器1043进行连接。这样的配置允许以太网交换单元102通过光纤进行数据传输，实现高速、长距离的通信。

预设个第一物理层传输单元1031连接到同一个第一以太网连接器1041，同时预设个第二物理层传输单元1032连接到同一个第二以太网连接器1042。例如，4个第一物理层传输单元1031连接到同一个第一以太网连接器1041。2个第二物理层传输单元1032连接到同一个第二以太网连接器1042。这样的配置，可以方便进行数据交换和协同工作。

此外，预设个第二物理层传输单元1032可以连接到不同的以太网交换单元102。例如，两个中的一个第二物理层传输单元1032连接到一个以太网交换单元102，另外一个第二物理层传输单元1032连接到另外一个以太网交换单元102。这样的配置，可以满足连接不同以太网交换单元102的需求，实现数据的传输和联动操作。

因此，接口单元104包括配置有不同类型的接口的多个以太网连接器。也就是说，接口单元104具备多个以太网连接器，它们可以连接至不同类型的接口。通过这些连接器，以太网交换单元102能够与物理层传输单元103和光纤连接器1043等实现数据传输和通信。这样的配置，使得整个系统具备灵活性和适应性，可以根据需求选择适当的连接方式和接口类型来满足特定的应用场景需求。

示例性地，第一以太网连接器1041可以用于与车载控制器106连接，第二以太网连接器1042和光纤连接器1043可以用于与上位机105连接。本申请所述测试装置通过将多个以太网交换单元102级联以用于提供更多的测试接口。

具体地，通过第一以太网连接器1041，测试装置100能够与车载控制器106进行通信，实现数据的传输和控制，以满足车载控制系统的需求。第二以太网连接器1042和光纤连接器1043可以用于连接上位机105。也就是说，测试装置100可以通过这些连接器与上位机105建立通信连接，以实现数据的交换、监控和控制等功能。通过与上位机105的连接，测试装置100可以与计算机或其他控制设备进行数据传输和远程控制，便于远程管理和操作。

测试装置100通过将多个以太网交换单元102级联起来，以提供更多的测试接口。也就是说，通过将多个以太网交换单元102串联起来，每个以太网交换单元102再连接到多个物理层传输单元103，从而形成一个链式结构。这样的配置，能够增加测试装置可用的测试接口数量，并进一步提高测试装置的灵活性和扩展性，使其能够同时处理多个测试任务或测试对象，满足更复杂的测试需求。

因此，通过级联多个以太网交换单元102，测试装置100可以提供更多的测试接口，使得用户可以同时进行多个测试、监测和控制操作。可以满足不同应用场景中对测试接口数量的需求，并提供更灵活、高效的测试能力。

实施例二：

请参考图3，图3是本申请实施例二提供的车载控制器的以太网测试装置的结构框图。一种车载控制器的以太网测试装置包括控制单元、多个以太网交换单元、多个物理层传输单元以及接口单元。

示例性地，第一测试接口可以是SMI接口。SMI(System Management Interface，系统管理接口)是一种用于管理和控制网络设备的标准接口。它允许对设备进行参数配置、状态监测和控制操作等管理功能。

通过SMI接口与第一物理层传输单元进行连接。也就是说，使用SMI作为接口标准，以太网交换单元可以与第一物理层传输单元进行通信和管理。SMI接口提供了一种标准化的方法，使得设备之间可以进行管理和控制操作。通过使用SMI接口，以太网交换单元可以向第一物理层传输单元发送指令或请求，监测其状态，配置相关参数，以及控制传输单元的行为。有助于实现对网络设备的统一管理和控制，提高整个系统的可靠性和便利性。因此，通过SMI接口作为第一测试接口，以太网交换单元能够与第一物理层传输单元进行通信和管理，实现对传输单元的控制操作和监测。

具体地，第一测试接口配置有时钟接口MDC和输入/输出接口MDIO。MDC(Management Data Clock，管理数据时钟)是SMI接口中的一部分。MDC接口用于提供时钟信号，用于同步SMI接口传输的数据。MDIO(Management Data Input/Output，管理数据输入/输出)也是SMI接口中的一部分。MDIO接口用于在SMI设备之间传输管理和控制信息，包括读取和写入设备寄存器的操作。

第一测试接口具有MDC时钟接口和MDIO输入/输出接口。也就是说，通过这两个接口，以太网交换单元可以进行对第一物理层传输单元的管理和控制。MDC时钟接口用于提供一个统一的时钟信号，用于同步数据的传输。这样确保了数据在不同设备之间的传输的准确性和可靠性。MDIO输入/输出接口用于传输管理和控制信息。通过MDIO接口，以太网交换单元可以向第一物理层传输单元发送控制命令或查询请求，以读取或修改其内部寄存器中的参数和状态信息。这样可以实现对传输单元的配置、监测和控制。

因此，通过第一测试接口的MDC时钟接口和MDIO输入/输出接口，以太网交换单元可以与配置了相应接口的第一物理层传输单元进行通信，并实现对其管理和控制的操作。

示例性地，第二测试接口可以是RGMII接口。RGMII(Reduced Gigabit MediaIndependent Interface，简化千兆位介质无关接口)是一种用于连接以太网物理层和媒体接口芯片(MAC)的标准接口。通过RGMII接口与第二物理层传输单元进行连接。也就是说，使用RGMII作为接口标准，以太网交换单元可以与第二物理层传输单元进行通信。

RGMII接口是用于连接以太网物理层和MAC的高速接口。它支持千兆位速率，通过差分信号对数据进行传输。例如，RGMII接口可以由8个数据线(TXD[7:0]和RXD[7:0])、时钟线(TXC和RXC)、控制线以及其他必要的辅助信号线构成。通过RGMII接口，以太网交换单元可以向第二物理层传输单元发送数据，也可以接收从传输单元返回的数据。这样可以实现以太网数据的传输和通信。

此外，以太网交换单元也是通过RGMII接口与每个第二物理层传输单元连接。

因此，通过RGMII接口作为第二测试接口，控制单元能够与以太网交换单元进行高速数据传输和通信，而且以太网交换单元也能够与第二物理层传输单元进行高速数据传输和通信。这有助于实现快速和可靠的网络连接，满足高速数据传输的需求。

示例性地，第三测试接口可以是SGMII接口。SGMII(Serial Gigabit MediaIndependent Interface，串行千兆位介质无关接口)是一种用于连接以太网物理层和媒体接口芯片(MAC)的接口标准。通过SGMII接口与每个第一物理层传输单元进行连接。也就是说，通过SGMII接口，以太网交换单元可以与每个第一物理层传输单元进行通信和数据传输。

SGMII接口是一种高速串行接口，用于支持千兆位速率的数据传输。它以差分信号对数据进行传输，并且提供了时钟信号的同步机制。SGMII接口可以使用光纤、双绞线等传输介质。通过SGMII接口，以太网交换单元可以向第一物理层传输单元发送数据，同时也可以接收从第一物理层传输单元返回的数据。这样可以实现以太网数据的快速传输和通信。

因此，通过SGMII接口作为第三测试接口，以太网交换单元能够与配置了相应接口的第一物理层传输单元进行高速数据传输和通信。可满足高性能数据传输的需求，并提供可靠的以太网连接。

示例性地，第四测试接口可以是XFI接口。XFI(10Gigabit Attachment UnitInterface，10千兆位附件单元接口)是一种用于连接10千兆位以太网物理层和光模块之间的接口标准。以太网交换单元102使用XFI接口标准与光纤连接器建立通信链路。

XFI接口是用于支持10千兆位速率的数据传输的接口标准，而光纤连接器则提供了高速和可靠的光纤传输通道。通过XFI接口与光纤连接器的连接，以太网交换单元能够实现与上位机之间的高速数据传输和通信。这种连接方式可以支持高带宽需求，可以适用于需要高带宽和快速数据传输的应用，例如数据中心、云计算等领域。

示例性地，第一以太网连接器可以是提供四合一接口1000base-T1，并通过该接口与车载控制器连接。

具体地，第一物理层传输单元通过MDIP/N接口与第一以太网连接器连接。MDIP/N(Medium Dependent Interface with Crossover/Negative，带交叉/负极性的介质相关接口)是一种以太网物理层传输媒介的接口标准。

在以太网通信中，MDI(Medium Dependent Interface)是指物理层与数据链路层之间进行信号转换和传输的接口。而MDIX(Medium Dependent Interface withCrossover)则是一种能够自动判断并实现传输线对调的功能。一般通过普通的直通网线连接设备时，需要使用MDI接口；而通过交叉线(Crossover Cable)连接设备时，需要使用MDIX接口。MDIP/N是指具备了MDIX功能的物理层接口，同时还支持负极性架构。负极性架构在发送数据时，不断变化发送端的电压极性，以便接收端正确地解析数据。这种接口适用于在直通网线和交叉线之间进行切换的场景，可以灵活地适应不同类型的连接需求。

具体地，1000base-T1是一种千兆位以太网物理层接口标准，用于数据传输和通信。四合一接口可以是四个第一物理层传输单元连接到同一个第一以太网连接器，通过该同一个第一以太网连接器，可以同时连接四个1000base-T1接口。

因此，通过将第一以太网连接器连接到车载控制器，可以实现高速数据传输和通信。这样，车载控制器可以与控制单元或上位机进行数据交换、传输和控制，满足车辆内部的网络通信需求。

示例性地，第二以太网连接器可以是提供二合一接口1000base-T1，并通过该接口与上位机连接。

具体地，二合一接口可以是两个第二物理层传输单元连接到同一个第二以太网连接器。而这两个第二物理层传输单元可以分别连接到不同的以太网交换单元。通过该同一个第二以太网连接器，可以同时连接两个1000base-T1接口。

通过将第一以太网连接器连接到上位机，可以实现高速数据传输和通信。上位机是车辆系统中的上级设备或计算机系统，用于监控、管理和控制整个车辆系统。

因此，通过与上位机进行数据交换和通信，车载控制器可以接收来自上位机的指令或请求，并向上位机发送相关状态信息或反馈数据。这样可以实现车辆与上位系统之间的互动和数据传输，满足车辆内部的网络通信需求。

作为其中一种实施例，控制单元可以采用型号为TC377TX96F300SABK的MCU芯片，以太网交换单元可以采用型号为88Q6113的Ethernet Switch芯片，第一物理层传输单元可以采用型号为88Q2221M的Ethernet PHY芯片，第二物理层传输单元可以采用型号为88EA1512B的Ethernet PHY芯片。

综上所述，本申请提供的一种车载控制器的以太网测试装置，可以提高测试效率、提高故障定位能力和降低成本。具体是：

在提高测试效率方面，本申请所述测试装置可以简洁地利用空间，同时对多个产品进行测试，加快了测试周期。相比单独测试每个产品，使用该方案可以节省时间且减少测试空间的占用。避免了一轮接一轮的测试，节省了时间。

在提高故障定位能力方面，本申请所述测试装置避免了引入外设问题，增强了对产品问题的分析能力，从而能够更好地区分产品问题与对手件问题的现象。此外，针对不同对手件还需要进行软件上的同步检测，对测试的复杂性提出了要求。通过使用自主研发的测试板，技术电路的设计更清晰，解析问题并更换测试治具样件变得更加容易。

在降低成本方面，本申请所述测试装置可以减少对外部网络设备的实体需求，并降低了实验室对外采购成本的投入。另外，使用自研的治具板既可以提供整机认证测试，也可以作为研发人员在不同机型开发期间的调试配件，从而节约了研发投入。

下面对本申请提供的车载控制器的以太网测试方法进行描述，下文描述的车载控制器的以太网测试方法与上文描述的车载控制器的以太网测试装置可相互对应参照。

请参考图4，图4是本申请提供的车载控制器的以太网测试方法的结构示意图。一种车载控制器的以太网测试方法，其应用于上述实施例任一项所述的车载控制器的以太网测试装置，所述方法包括：

步骤410，将车载控制器的以太网测试装置分别连接到上位机和车载控制器的通信接口，并通过控制单元向上位机发送指令以配置所需的测试参数。

具体地，首先将车载控制器的以太网测试装置分别与上位机和车载控制器的通信接口相连接。然后，通过控制单元发送指令给上位机，以配置所需的测试参数。这些测试参数可能包括测试类型、数据包格式、传输速率等。

步骤420，根据测试参数，通过控制单元向车载控制器发送测试数据，并接收车载控制器返回的针对该测试数据的数据包。

具体地，根据事先配置好的测试参数，控制单元向车载控制器发送测试数据。车载控制器接收到测试数据后，处理并生成相应的响应数据包。这些响应数据包可能包含有关车载控制器功能和性能的相关信息。

步骤430，对数据包进行监测和分析，以对车载控制器进行测试。

具体地，对车载控制器返回的数据包进行监测和分析。通过检查数据包中的内容、结构和性能指标，可以评估车载控制器的功能和性能。这些分析结果可以帮助检测车载控制器是否符合预期要求，以及发现潜在的故障或问题。

因此，上述步骤410至430，通过连接测试装置并配置测试参数，发送测试数据并接收返回的数据包，最后对数据包进行监测和分析，可以评估车载控制器的功能和性能。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述装置包括控制单元、以太网交换单元、物理层传输单元以及接口单元；其中

所述控制单元，其与至少一个所述以太网交换单元相连，用于配置和管理所述以太网交换单元和所述物理层传输单元，并通过与上位机的通信来控制和监控数据流量，以确保不同端口以太网传输链路的准确性和稳定性；

所述以太网交换单元，其分别与多个所述物理层传输单元相连，用于提供数据交换和转发功能以实现端口之间的数据传输，并管理以太网连接以支持端口配置和虚拟局域网功能；

所述物理层传输单元，其与所述接口单元相连，用于将数据从逻辑层转换为电信号或光信号并进行编码和解码以实现物理层的数据传输，并且还用于控制传输速率和信号幅值电平，以及检测和纠正传输中的信号错误；

所述接口单元，其分别与上位机和车载控制器相连，用于提供不同类型的接口。

2.根据权利要求1所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述控制单元配置有第一测试接口，所述第一测试接口用于允许所述控制单元访问和配置所述以太网交换单元的寄存器，以及通过向所述以太网交换单元发送指令以间接地访问和配置所述物理层传输单元的寄存器，以使得所述控制单元能够对所述以太网交换单元和所述物理层传输单元进行配置和管理。

3.根据权利要求2所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述第一测试接口配置有时钟接口和输入/输出接口；所述时钟接口用于同步所述控制单元和所述以太网交换单元之间的数据传输；所述输入/输出接口用于传输数据和命令，所述输入/输出接口配置有数据接口和控制接口，所述数据接口用于传输实际的数据，所述控制接口用于指示数据传输的方向和状态，所述方向为读取或写入设备寄存器中的参数，所述状态为忙碌或完成状态。

4.根据权利要求1所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述控制单元配置有第二测试接口，所述第二测试接口用于连接所述控制单元与每个所述以太网交换单元以进行数据通信，而使得所述控制单元传输以太网数据，实现与上位机的通信来控制和监控数据流量。

5.根据权利要求4所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述第二测试接口配置有接收时钟线以用于同步接收以太网数据、接收数据控制线以用于指示是否有有效的接收数据可用、接收数据线以用于接收以太网数据、发送时钟线以用于同步发送以太网数据、发送数据控制线以用于指示数据是否准备好发送以及发送数据线以用于发送以太网数据。

6.根据权利要求1所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，每个所述以太网交换单元配置有多组差分线，其中所述多组差分线中的两组差分线用于实现所述以太网交换单元之间的数据交换和协同工作。

7.根据权利要求6所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述物理层传输单元包括多个第一物理层传输单元和多个第二物理层传输单元，所述以太网交换单元通过使用两组差分线的第三测试接口与每个第一物理层传输单元连接，所述以太网交换单元通过使用一组差分线的第二测试接口与每个第二物理层传输单元连接。

8.根据权利要求7所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述接口单元包括配置有不同类型的接口的多个以太网连接器，所述多个以太网连接器包括第一以太网连接器、第二以太网连接器以及光纤连接器，所述以太网交换单元通过使用一组差分线的第四测试接口与所述光纤连接器连接，预设个所述第一物理层传输单元连接到同一个所述第一以太网连接器，预设个所述第二物理层传输单元连接到同一个所述第二以太网连接器，所述预设个所述第二物理层传输单元连接到不同的所述以太网交换单元。

9.根据权利要求8所述的车载控制器的以太网测试装置，其特征在于，所述第一以太网连接器用于与所述车载控制器连接，所述第二以太网连接器和所述光纤连接器用于与所述上位机连接，所述装置通过将多个所述以太网交换单元级联以用于提供更多的测试接口。

10.一种车载控制器的以太网测试方法，其特征在于，所述方法应用于所述权利要求1至9任一项所述的车载控制器的以太网测试装置，所述方法包括：

将所述车载控制器的以太网测试装置分别连接到上位机和车载控制器的通信接口，并通过控制单元向所述上位机发送指令以配置所需的测试参数；

根据所述测试参数，通过所述控制单元向所述车载控制器发送测试数据，并接收所述车载控制器返回的针对该测试数据的数据包；

对所述数据包进行监测和分析，以对所述车载控制器进行测试。