爱德万测试PAC方案：AVI64实际应用案例

上一篇我们介绍了，AVI64和FVI16的数字闭环回路控制设计，此篇将详细介绍AVI64实际的应用案例

Q1. 什么是PSI5接口

Q2. PSI5接口的数据传输原理

Q3. PSI5接口对于ATE测试的难点

Q4. PSI5接口的ATE测试解决方案

PSI5（Peripheral Sensor Interface 5），外围传感器接口：

是一种开放的汽车通信总线接口标准，最早应用于airbag安全气囊传感器接口，用来完成多传感器与电子控制单元（ECU）之间的数据通信。

后来由于 PSI5的低系统开发成本，极高的数据通信可靠性等技术特性，被广泛应用于其他汽车传感器接口通信当中， 例如底盘，安全控制以及动力总成等等。

其最主要的特点是仅使用两条双绞线进行双向（ECU<==>Sensor）数据通信和电源供应，传感器的数据传输采用了电流调制和曼彻斯特编码。

其数据传输速率可以达到125 kbps，与其他常见的车载通信总线相比，PSI5是属于中速通信接口，是高速的CAN（1 Mbps），FlexRay总线（10Mbps）和低速的LIN总线（19.2Kbps）的应用补充。

PSI5的双向数据传输中，从主控单元向传感器端发送指令信息时采用的是电压调制，ECU为总线提供预设基础供电电压V1，电压V1通常在4V到11V。

为了让传感器将信息发送至ECU端，ECU端会先发送同步电压脉冲，这个电压脉冲信号高度通常在3.5V相对于V1基础电压。在传感器启动以后就会进入待机状态，等待ECU发来的同步信号，在同步脉冲发来时，传感器会通过内部集成的接收器识别ECU发来的这个电压同步脉冲信号，然后将编码数据发给ECU。

传感器端的数据传输是采用了曼彻斯特编码的电流调制接口协议来实现。调制时传感器会将内部静态基础电流（IS,Low）调制到更高的电流水平(IS,High)，而这种调制是通过内部控制吸收电源额外电流（I sink）来实现的，通常标准模式下为30mA，更高的调制电流会达到50mA。电流调制的数据则是采用了曼彻斯特编码，使用信号的变化代表数字逻辑，“0”代表电流上升沿，“1”代表下降沿。

PSI5接口需要直接给传感器的供电，同时还要负责数据传输，因此这种传感器接口在ATE测试中是具有一定挑战的。

对于ATE测试硬件来说除了要有精确的模拟测试能力外，还要有数字接口的执行能力，而且两者之间是要有一个无缝的转换，否则的话会导致DUT的配置信息丢失或者重置。

DC测试时需要ATE设备提供高达16.5V的电压（供电+同步脉冲)、可以提供65,5mA以上的电流能力（静态电流+数据传输的吸收电流）。也就是说需要满足电源线上对空闲和通讯电流进行精确的电流测量，动态消耗电流时间参数的测量，以及电流的数字解调的能力。

就如我们前两篇文章介绍的AVI64是一块具有高功能密度的通用模拟板卡。其有两种模式，

1. 在PMU操作模式下AVI64用四线Kelvin连接（F / S， GF/GS）进行高精度DC测试，例如供电测试，电流电压限值测试，漏电电流以及不同电流消耗测试等等。

2. 在数字操作模式下AVI64使用Sense路径输出数字驱动信号，通过电流测量单元采集传感器接口电流信号完成信号解调，电流测量（或者电压测量）将测量值反馈给AVI64高精比较器（High Resolution Comparator）作为Pattern的输入信号，按照精确的时间对接收到的数据进行检测。

除此之外每个AVI64通道还有自己独立的TMU测试模块，通过一个具有双阀值的电压高速比较器（High Speed Voltage Comparator）完成时间参数相关测试。

“CROSSOVER”模式应对PSI5接口

对于PSI5接口的测试中要求必须在保持供电的情况下执行数字和精确模拟测量，此时对AVI64要求就是在PMU和Digital I/O两种操作模式之间切换的同时通道与DUT必须保持连接。

针对这种要求AVI64提供了一种“CROSSOVER"的操作模式，通过软件实现模拟与数字测试之间无干扰的过渡转换。