作者丨鼎陽科技 張賀陽

引言

隨著工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)作為關(guān)鍵的通信技術(shù)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。工業(yè)以太網(wǎng)一致性測試的背景源于多方面的需求和挑戰(zhàn)。

一方面，工業(yè)生產(chǎn)對網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性要求極高。不同廠家生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備若不能遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，將可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、延遲甚至中斷，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量。另一方面，隨著工業(yè)以太網(wǎng)的不斷演進(jìn)，其速率從最初的較低水平逐漸提升至千兆甚至更高，新的技術(shù)和編碼方式不斷涌現(xiàn)。這使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜性大幅增加，對其性能和兼容性的要求也更為嚴(yán)格。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備之間的互聯(lián)互通，確保工業(yè)以太網(wǎng)在各種復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行一致性測試，以驗(yàn)證其是否符合特定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

因此，為了確保以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)能夠可靠傳輸，保障工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，作為最底層的結(jié)構(gòu)，物理層的一致性驗(yàn)證不可或缺。

難點(diǎn)與挑戰(zhàn)

無論是100base-TX還是1000base-T的測試，都涉及到多臺(tái)設(shè)備協(xié)同工作。這對于產(chǎn)品的相互控制進(jìn)行測試項(xiàng)的配置和數(shù)據(jù)的讀寫都有了更高的要求，對于公司的產(chǎn)品豐富度也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

對于自動(dòng)化測試應(yīng)用，能夠穩(wěn)定地自動(dòng)捕獲信號是一大挑戰(zhàn)，我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建了自動(dòng)化、重復(fù)性強(qiáng)的一致性測試程序。這些一致性測試軟件可以根據(jù)IEEE/OPEN Alliance規(guī)范自動(dòng)執(zhí)行物理層測試。

工業(yè)以太網(wǎng)一致性測試常見測試項(xiàng)：

·基本的一致性測試

·回波損耗測試

·失真測試（1000base-T）

解決方案

工業(yè)以太網(wǎng)物理層驗(yàn)證概述

鼎陽科技提供的工業(yè)以太網(wǎng)電氣一致性分析解決方案可以自動(dòng)化進(jìn)行百兆、千兆以太網(wǎng)電氣測試，從而節(jié)省寶貴的測試和驗(yàn)證時(shí)間。

在執(zhí)行以太網(wǎng)一致性測試時(shí)，如何正確搭建環(huán)境、被測件（DUT:Device under test）應(yīng)該發(fā)出什么樣的測試波形。怎么通過與標(biāo)準(zhǔn)中給出的極限值對比來分析測量結(jié)果，這些都是需要解決的問題。SDS7000A-CT-100base-TX/SDS7000A-CT-1000base-T能夠幫助和引導(dǎo)您完成其中大部分操作。

不管是百兆以太網(wǎng)還是千兆以太網(wǎng)，對于一致性測試的各項(xiàng)測試波形都有明確的要求。要求被測設(shè)備根據(jù)測試項(xiàng)目提供對應(yīng)的波形以供測試。對于各類主流的網(wǎng)卡芯片，可以通過修改相關(guān)寄存器，或者使用芯片廠商提供的發(fā)包工具來主動(dòng)發(fā)包，來控制被測設(shè)備發(fā)出對應(yīng)的波形進(jìn)行測試。測試完畢退出測試模式即可。

主動(dòng)發(fā)包具有主觀的操作界面，但其應(yīng)用對象具有明顯的局限性。在百兆以太網(wǎng)的測試中，當(dāng)DUT無法運(yùn)行DOS或Windows系統(tǒng)時(shí)，或者測試者不方便配置DUT進(jìn)入測試模式下，則無法控制發(fā)包。這時(shí)則需要使用誘導(dǎo)發(fā)包的方法來引導(dǎo)DUT發(fā)出空閑（IDLE）模式波形后進(jìn)行測試。

誘導(dǎo)發(fā)包利用的是100 base-TX的自協(xié)商模式，它需要一臺(tái)link Partner設(shè)備。首先將 link partner 的網(wǎng)卡配置為百兆全/半雙工，或主動(dòng)發(fā)送100M空閑模式波形，然后將配置好的link Partner的以太網(wǎng)口的Tx（發(fā)送）信號連到DUT的Rx（接收）信號線。

當(dāng)DUT接收到100M空閑模式波形后會(huì)返回同樣的波形，此時(shí)將DUT的Tx發(fā)送信號通過測試夾具送到示波器中進(jìn)行測試即可。對于鼎陽科技SDS7000A而言，我們可以配置示波器的下網(wǎng)口作為誘導(dǎo)發(fā)包的link Partner設(shè)備，從而更方便地誘導(dǎo)發(fā)包。

測試項(xiàng)目

測試步驟

第一步，選擇配置。如果有之前保存過的配置，可以在這里進(jìn)行調(diào)出，也可以采用上一次測試時(shí)使用的配置來進(jìn)行測試。