本發(fā)明涉及以太網(wǎng)領域，特別是涉及一種車載以太網(wǎng)抓包器及抓包方法。

背景技術：

1、隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，汽車內(nèi)部需要傳輸大量的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的?can（controller?area?network）總線，因其傳輸速率相對較低，已難以承載高速、大量的數(shù)據(jù)傳輸任務，無法滿足自動駕駛對于海量數(shù)據(jù)快速交互的需求。在此背景下，車載以太網(wǎng)通信憑借其高速率、高帶寬的優(yōu)勢，逐漸成為未來智能汽車核心的數(shù)據(jù)傳輸架構。

2、盡管車載以太網(wǎng)為自動駕駛的發(fā)展提供了有力支撐，但在實際應用過程中，如何有效監(jiān)控其數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)成為了亟待解決的難題。相關技術通過交換機在多個ecu之間進行數(shù)據(jù)傳輸和轉換，并直接抓取交換機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為抓包數(shù)據(jù)。在面對網(wǎng)絡異常、數(shù)據(jù)包丟失、傳輸延遲等情況時，交換機的數(shù)據(jù)難以做到及時、準確的監(jiān)測。并且，這些設備往往會對原有的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)性能產(chǎn)生較大負面影響，在抓包過程中引入較大延遲，嚴重干擾了車載網(wǎng)絡的正常運行，無法保障自動駕駛系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時性的嚴格要求。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種車載以太網(wǎng)抓包器及抓包方法，解決了現(xiàn)有技術中車載以太網(wǎng)在抓包過程中延遲較大，無法實現(xiàn)及時、準確的監(jiān)測的問題。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N車載以太網(wǎng)抓包器，所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機通過rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連，所述車載以太網(wǎng)抓包器連接于所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線的旁路，所述車載以太網(wǎng)抓包器包括數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)接口，所述數(shù)據(jù)處理單元包括高速邏輯電路模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊和所述數(shù)據(jù)輸出模塊均與所述數(shù)據(jù)接口相連，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于與所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連并接收來自車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流，所述高速邏輯電路模塊用于捕捉數(shù)據(jù)流并執(zhí)行抓包操作，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊用于根據(jù)抓包后的數(shù)據(jù)流分析車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)輸出模塊用于將所述車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。

3、在一實施例中，所述數(shù)據(jù)接口包括rgmii?/gmii/rmii/mii接口，所述rgmii?/gmii/rmii/mii接口與所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連，所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線基于?base-t1?的雙絞線進行數(shù)據(jù)傳輸。

4、在一實施例中，所述數(shù)據(jù)接口包括mdc/mdio接口，所述mdc/mdio接口連接于所述車載以太網(wǎng)的物理層，所述數(shù)據(jù)處理單元能夠基于所述mdc/mdio接口配置所述車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)。

5、在一實施例中，所述數(shù)據(jù)接口包括sd接口，所述sd接口用于連接存儲設備，所述存儲設備用于存儲所述屬性數(shù)據(jù)。

6、在一實施例中，所述數(shù)據(jù)接口包括rj45接口和usb接口，所述rj45接口和所述usb接口均用于連接所述上位機。

7、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N車載以太網(wǎng)抓包系統(tǒng)，包括權利要求1-5中任一項所述的車載以太網(wǎng)抓包器，還包括車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機，所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機通過rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連，所述車載以太網(wǎng)抓包器連接于所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線的旁路。

8、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N車載以太網(wǎng)抓包方法，由第一方面中任一項所述的車載以太網(wǎng)抓包器或第二方面所述的車載以太網(wǎng)抓包系統(tǒng)執(zhí)行，所述方法包括：

9、捕捉來自車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流并執(zhí)行抓包操作；

10、根據(jù)以太網(wǎng)通信協(xié)議，分析抓包后數(shù)據(jù)流的屬性數(shù)據(jù)；

11、將所述屬性數(shù)據(jù)以直接映射的方式發(fā)送至上位機。

12、在一實施例中，所述根據(jù)以太網(wǎng)通信協(xié)議，分析抓包后數(shù)據(jù)流的屬性數(shù)據(jù)，具體包括：

13、根據(jù)rgmii\rmii\gmii\rgmii?接口時序，逐幀、逐字節(jié)解析所述數(shù)據(jù)流，提取所述數(shù)據(jù)流中的關鍵信息字段，并根據(jù)所述關鍵信息字段確定所述屬性數(shù)據(jù)。

14、在一實施例中，在分析抓包后數(shù)據(jù)流的屬性數(shù)據(jù)之后，還包括：

15、根據(jù)所述數(shù)據(jù)流中對應所述屬性數(shù)據(jù)的接收順序，將所述屬性數(shù)據(jù)存儲于存儲設備。

16、在一實施例中，在將所述屬性數(shù)據(jù)以直接映射的方式發(fā)送至上位機之后，還包括：

17、當通過rgmii?接口獲取車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流時：根據(jù)下降沿以及上升沿的使能信號、以及crc交檢，對所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機之間傳輸進行故障檢測；

18、當通過gmii?接口獲取車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流時：根據(jù)預設的錯誤電平信號以及時鐘同步異常信號，對所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機之間傳輸進行故障檢測；

19、當通過rmii?接口獲取車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流時：根據(jù)預設的電平信號和載波信號對所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機之間傳輸進行故障檢測；

20、當通過mii?接口獲取車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流時：根據(jù)預設的電平信號和沖突檢測信號對所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機之間傳輸進行故障檢測。

21、在本申請實施例的車載以太網(wǎng)抓包器及抓包方法中，車載以太網(wǎng)物理層輸出的rgmii?、gmii、rmii以及mii等不同類型的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)接口直接映射到上位機，可便捷、實時地獲取車載以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息，極大地方便了工程師對數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測與初步分析。此外，抓包器以旁路監(jiān)控的形式接入車載以太網(wǎng)系統(tǒng)，僅被動地接收和分析由車載以太網(wǎng)物理層之間電平變化所承載的通信數(shù)據(jù)，并不參與數(shù)據(jù)的生成、轉發(fā)或修改流程。無論是數(shù)據(jù)幀的格式、內(nèi)容，還是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序等，抓包器都保持其原始狀態(tài)，不做任何主動干預。這樣一來，車載以太網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸就如同抓包器不存在一樣，按照原本的通信協(xié)議和流程正常進行，從而確保了整個車載網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和性能不受影響，實現(xiàn)了透明數(shù)據(jù)處理。

技術特征：

1.一種車載以太網(wǎng)抓包器，其特征在于，所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機通過rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連，所述車載以太網(wǎng)抓包器連接于所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線的旁路，所述車載以太網(wǎng)抓包器包括數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)接口，所述數(shù)據(jù)處理單元包括高速邏輯電路模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊和所述數(shù)據(jù)輸出模塊均與所述數(shù)據(jù)接口相連，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于與所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連并接收來自車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流，所述高速邏輯電路模塊用于捕捉數(shù)據(jù)流并執(zhí)行抓包操作，所述數(shù)據(jù)處理分析模塊用于根據(jù)抓包后的數(shù)據(jù)流分析車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)輸出模塊用于將所述車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。

2.根據(jù)權利要求1所述的車載以太網(wǎng)抓包器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口包括rgmii?/gmii/rmii/mii接口，所述rgmii?/gmii/rmii/mii接口與所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連，所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線基于?base-t1?的雙絞線進行數(shù)據(jù)傳輸。

3.根據(jù)權利要求1所述的車載以太網(wǎng)抓包器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口包括mdc/mdio接口，所述mdc/mdio接口連接于所述車載以太網(wǎng)的物理層，所述數(shù)據(jù)處理單元能夠基于所述mdc/mdio接口配置所述車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權利要求1所述的車載以太網(wǎng)抓包器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口包括sd接口，所述sd接口用于連接存儲設備，所述存儲設備用于存儲所述屬性數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權利要求1所述的車載以太網(wǎng)抓包器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口包括rj45接口和usb接口，所述rj45接口和所述usb接口均用于連接所述上位機。

6.一種車載以太網(wǎng)抓包系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1-5中任一項所述的車載以太網(wǎng)抓包器，還包括車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機，所述車載以太網(wǎng)的物理層與所述交換機通過rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線相連，所述車載以太網(wǎng)抓包器連接于所述rgmii?/gmii/rmii/mii數(shù)據(jù)線的旁路。

7.一種車載以太網(wǎng)抓包方法，由權利要求1-5中任一項所述的車載以太網(wǎng)抓包器或權利要求6所述的車載以太網(wǎng)抓包系統(tǒng)執(zhí)行，其特征在于，所述方法包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的車載以太網(wǎng)抓包方法，其特征在于，所述根據(jù)以太網(wǎng)通信協(xié)議，分析抓包后數(shù)據(jù)流的屬性數(shù)據(jù)，具體包括：

9.根據(jù)權利要求7所述的車載以太網(wǎng)抓包方法，其特征在于，在分析抓包后數(shù)據(jù)流的屬性數(shù)據(jù)之后，還包括：

10.根據(jù)權利要求7所述的車載以太網(wǎng)抓包方法，其特征在于，在將所述屬性數(shù)據(jù)以直接映射的方式發(fā)送至上位機之后，還包括：

技術總結
本發(fā)明提供了一種車載以太網(wǎng)抓包器及抓包方法，車載以太網(wǎng)的物理層與交換機通過RGMII?/GMII/RMII/MII數(shù)據(jù)線相連，車載以太網(wǎng)抓包器連接于RGMII?/GMII/RMII/MII數(shù)據(jù)線的旁路，數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊均與數(shù)據(jù)接口相連，數(shù)據(jù)接收模塊用于與RGMII?/GMII/RMII/MII數(shù)據(jù)線相連并接收來自車載以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)流，高速邏輯電路模塊用于捕捉數(shù)據(jù)流并執(zhí)行抓包操作，數(shù)據(jù)處理分析模塊用于根據(jù)抓包后的數(shù)據(jù)流分析車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出模塊用于將車載以太網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機?？杀憬?、實時地獲取車載以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息，抓包器以旁路監(jiān)控的形式接入車載以太網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了透明數(shù)據(jù)處理。

技術研發(fā)人員：屠睿
受保護的技術使用者：成都鯤弘電子科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/6/26