PSI5（外圍傳感器接口5）是汽車傳感器應(yīng)用的接口。它用于將外圍傳感器連接到汽車電子設(shè)備中的電子控制單元（ECU）。 PSI5的主要特點是：

雙線電流接口

曼徹斯特編碼數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸

125kbps和189kbps的高數(shù)據(jù)傳輸速度

廣泛的傳感器電源電流

可變數(shù)據(jù)字長（10位至28位，一位粒度）

異步和同步操作以及不同的總線模式

雙向通信

PSI5主站為從傳感器提供預(yù)調(diào)節(jié)電壓，并向正方向調(diào)制電源電壓以提供同步傳感器數(shù)據(jù)。從傳感器到主機的數(shù)據(jù)傳輸是通過調(diào)制電源線上的電流來實現(xiàn)的。

圖1.電壓和電流PSI5中的調(diào)制

PSI5的驗證是一項復(fù)雜的任務(wù)，因為電源和數(shù)據(jù)都存在于一條線路上。主設(shè)備通過電源線（電壓調(diào)制）發(fā)送同步脈沖，通過使用電源電流調(diào)制發(fā)送信息來響應(yīng)從設(shè)備。模擬和數(shù)字信息都存在于調(diào)制電流波形中。

目前，PSI5 模擬器用于驗證業(yè)界的PSI5接口。這些模擬器由硬件部分和控制硬件部分的GUI組成，硬件部分與ECU或要驗證的傳感器通信。模擬器可以設(shè)置為用作傳感器驗證的ECU，或用作ECU驗證的傳感器，或用作分析數(shù)據(jù)和信號的分析儀。

驗證傳感器時，simulyzer為傳感器提供電源和同步脈沖。可以通過查看GUI內(nèi)范圍內(nèi)的信號或通過將記錄的數(shù)據(jù)與預(yù)期數(shù)據(jù)進行比較來分析來自傳感器的響應(yīng)。模擬器檢查傳感器預(yù)期的響應(yīng)格式，并進行CRC校驗。因此，大多數(shù)測試可以使用PSI5 Simulyzer進行。

PSI5模擬器有一些限制，因為100％的測試覆蓋率無法實現(xiàn)。這些限制包括：

電源 - 有些傳感器的工作電壓低至4V，但市場上的PSI5模擬器無法在4V下工作

使用PSI5接口和DSI3接口并行 - 某些傳感器支持在DSI3模式下檢查PSI5模式的功能。使用simulyzers無法做到這一點，這些對于PSI5和DSI3模式是不同的。

定時控制 - 模擬器可以控制定時參數(shù)，但僅在開始通信之前。通信開始后，無法更改參數(shù)。因此，不可能在運行中測試包括丟失同步脈沖和改變同步脈沖參數(shù)。

電源錯誤情況 - 由于在ECU和傳感器通信時無法更改參數(shù)，因此產(chǎn)生電源 - 電壓情況是不可能的。

對于自動應(yīng)用，驗證SoC的各種錯誤情況（功能/實施安全要求）以實現(xiàn)通過使用故障注入方法進行ASIL評級。

圖2. 100％測試覆蓋率的PSI5驗證設(shè)置

我們的驗證設(shè)置使用波形發(fā)生器和帶有電流探頭的示波器來驗證SoC。波形發(fā)生器充當(dāng)電源和數(shù)據(jù)源。波形發(fā)生器的GUI用于生成PSI5特定波形，并使用帶有電流探頭的示波器分析來自SoC的響應(yīng)。

下面介紹了一些最關(guān)鍵的情況。黃色信號是來自波形發(fā)生器的命令（電壓），藍色信號是來自SoC的響應(yīng)（電流）。

圖3.同步脈沖與SoC響應(yīng)之間的電源錯誤注入快照

圖3顯示了一種測試，其中注入供應(yīng)錯誤以驗證PSI5在這種條件下的行為。可以看出，當(dāng)遇到電源欠壓錯誤時，響應(yīng)傳輸中止，并且SoC按預(yù)期再次傳輸相同的響應(yīng)。使用simulyzer無法進行此測試。有必要驗證此功能，因為如果PSI5因汽車供電錯誤而掛起或傳輸一些不正確的傳感器數(shù)據(jù)，可能會產(chǎn)生誤報或ECU無法檢測到事故。

圖4.觸發(fā)PSI5一個同步脈沖的DSI命令快照

圖4顯示了DSI的測試（分布式系統(tǒng)接口）命令啟用PSI5。從波形發(fā)生器發(fā)送同步脈沖，SoC用一些已知數(shù)據(jù)作出響應(yīng)。再次使用simulyzer無法驗證這一點，因為DSI和PSI5的模擬器不相同。

因此，為了在驗證PSI5時實現(xiàn)100％的測試覆蓋率，提出的使用波形發(fā)生器和示波器的方法需要使用電流探頭和PSI5模擬器。