汽車子系統(tǒng)如何輕松實現(xiàn)互連?

?

汽車子系統(tǒng)如何輕松實現(xiàn)互連?

TI公司

過去，汽車信息娛樂系統(tǒng)主要采用5 V和3.3 V電壓的電源進行供電，這是由于汽車系統(tǒng)中現(xiàn)成的12～14 V蓄電池可以將電壓降至較低水平。而如今，若干的關(guān)鍵因素進一步趨動著車載信息娛樂系統(tǒng)、高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)和集群系統(tǒng)在更低電壓下運行的需求。

過去的十年中，移動和計算系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域取得了迅猛的發(fā)展，從而使人們能夠流暢運行多種音頻和視頻功能并且獲得豐富的體驗。消費者也逐漸希望能夠在其汽車信息娛樂系統(tǒng)中實現(xiàn)同樣的內(nèi)容和功能。此前，汽車制造商往往通過帶有藍牙功能的單點觸摸屏來實現(xiàn)這一需求，而如今則開始采用平板電腦大小的多觸點顯示屏。這種顯示屏可支持網(wǎng)絡(luò)接入、高清多媒體接口(HDMI)和USB接口等多重功能。

汽車一級制造商充分利用了為移動和計算技術(shù)而建立的電子基礎(chǔ)設(shè)施，并將其應(yīng)用于汽車信息娛樂系統(tǒng)和集群系統(tǒng)中。這些日益復雜的系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，使OEM(原始設(shè)備制造商)能夠根據(jù)汽車等級選配系統(tǒng)的各項功能。而要最大限度地發(fā)揮這些混合模式電壓系統(tǒng)的功能，則需要使用電壓電平轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)不同子系統(tǒng)的互連。

將3.3 V設(shè)備與之前的5 V系統(tǒng)進行對接時，主要存在兩個方面的問題：3.3 V系統(tǒng)的VOH(輸出高電壓)無法滿足5 V系統(tǒng)所需的VIH(輸入高電壓)閾值，而5 V系統(tǒng)的VOL(輸出低電壓)也無法滿足3.3 V系統(tǒng)對VIL(輸入低電壓)的需求。在電壓更低的系統(tǒng)中，VOH/VIH和VOL/VIL的不兼容性差異較小，這個問題往往不容易引起重視。設(shè)備在起初階段似乎可以通信，但隨后會由于VOL和VI之間的差異過小而停止通信。在類似汽車這樣更大的溫度范圍內(nèi)，閾值不匹配的問題將會進一步凸顯。

圖　1

要解決這一問題，工程師可以采用德州儀器(TI)汽車級電壓電平轉(zhuǎn)換器的全系列產(chǎn)品。SN74LVCxxT245-Q1、SN74AVCxxT245-Q1、TXB010x-Q1和TXS010x-Q1

系列都是解決電壓失配問題的理想選擇，系列名稱中的“x”表示需轉(zhuǎn)換的位數(shù)或通道數(shù)。根據(jù)不同的輸出類型(推、挽或開漏)、負載狀況和信號方向，可以選用適當?shù)慕鉀Q方案來將“電平位移”至所需的電壓。

SN74LVCxxT245-Q1和SN74AVCxxT245-Q1系列非常適合用于連接多臺設(shè)備或者負載更大的總線。這些設(shè)備可提供高達12 mA的電流，專門用于驅(qū)動高達15 pF的負載。同時，這也意味著主處理器需要控制設(shè)備的數(shù)據(jù)流。

TXB010x-Q1系列設(shè)備適用于混合電壓/混合方向的總線應(yīng)用。此類設(shè)備無需主處理器的干預便可即插即用，成為完全自主的解決方案。不過，由于其電流驅(qū)動能力相對較低，因此更加適用于點對點的總線應(yīng)用。

與TXB010x-Q1系列頗為相似的是，TXS010x-Q1同樣無需處理器干預，但其主要針對開漏應(yīng)用(如I2C)或會出現(xiàn)外部上拉電壓的復位/中斷引腳。

Ambiq Micro極低功耗微控制器量產(chǎn)

Ambiq Micro宣布其Apollo 微控制器(MCU)已經(jīng)向消費產(chǎn)品應(yīng)用大批量供貨。最近，業(yè)界標準EEMBC ULPBench基準測試中的多個實際應(yīng)用顯示Apollo MCU的功耗極低，創(chuàng)造了微控制器的歷史。

Ambiq Micro Apollo MCU的特點是從閃存運行時的工作模式電流僅為34 μA/MHz等級，并且睡眠模式電流低于150 nA。這款器件建立在帶浮點單元的ARM M4內(nèi)核基礎(chǔ)上，可以提供從64 KB至512 KB的一系列嵌入式閃存選項。Apollo MCU包括一個10位ADC，具有范圍廣泛的串行接口，并且可以提供BGA和WLCSP封裝選項。

藍牙技術(shù)將實現(xiàn)更長通信距離

藍牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth Special Interest Group，簡稱SIG)預先發(fā)布了2016年藍牙技術(shù)路線圖的重點項目，按照計劃將聚焦于優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相關(guān)技術(shù)的功能性。重大更新將包括更長的通信距離，更快的傳輸速度以及Mesh聯(lián)網(wǎng)功能。2016年，藍牙技術(shù)的演進將進一步為包括智能家居、工業(yè)自動化、基于位置的服務(wù)和智能基礎(chǔ)設(shè)施等高速增長行業(yè)注入更多動能。

藍牙技術(shù)聯(lián)盟面向成員公司推出的開發(fā)工具，如近期發(fā)布的Bluetooth Developer Studio軟件開發(fā)套件和培訓項目也將與時俱進，以確保為開發(fā)者提供強有力的支持，幫助他們了解并利用這些物聯(lián)網(wǎng)新功能。同時，2016年藍牙技術(shù)路線圖中的更多功能和配置文件更新也將在近幾個月內(nèi)進行發(fā)表。

Altera面向Nios II嵌入式處理器推出功能安全鎖步解決方案

Altera公司開始提供面向Nios II嵌入式處理器的Altera功能安全鎖步解決方案，這一解決方案降低了設(shè)計周期風險，幫助系統(tǒng)設(shè)計人員簡化工業(yè)和汽車安全應(yīng)用的認證。Altera與功能安全領(lǐng)先供應(yīng)商YOGITECH聯(lián)合開發(fā)的鎖步解決方案采用了Altera FPGA、SoC，認證工具流程，以及YOGITECH的知識產(chǎn)權(quán)(IP)內(nèi)核。這一解決方案幫助客戶在Altera FPGA中輕松實現(xiàn)SIL3安全設(shè)計，包括低成本Cyclone V FPGA和MAX 10 FPGA系列。

鎖步解決方案采用了YOGITECH業(yè)界領(lǐng)先的fRSmartComp技術(shù)，為安全相關(guān)的集成電路提供寬診斷覆蓋范圍、自檢查和高級診斷特性，并且完全符合功能安全標準IEC 61508和ISO 26262。fRSmartComp技術(shù)與Altera靈活的Nios II嵌入式處理器相結(jié)合，其診斷覆蓋范圍在99%以上，而且無需難以進行的Ad Hoc測試，從而加速了產(chǎn)品面市。

ST發(fā)布先進的32位安全微控制器

意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST)推出第三代基于32位ARM SecurCore SC300處理器的ST33安全微控制器。首款產(chǎn)品ST33J2M0安全微控制器的內(nèi)部程序閃存容量為2 MB，幾乎是市面現(xiàn)有安全微控制器的兩倍，這使新產(chǎn)品成為安全微控制器市場上的新標桿。全部采用意法半導體的40 nm先進制造工藝以提高成本效益，新款安全微控制器擁有極強的運算性能及極快的加密處理器，再加上極快的時鐘速度，新產(chǎn)品可大幅提高加密應(yīng)用的執(zhí)行速度。此外，新的硬件架構(gòu)包括強大的多重容錯保護機制(multiple fault-protection)，覆蓋CPU、存儲器及數(shù)據(jù)總線，有助于簡化高安全性的軟件開發(fā)。

最新推出的ST33系列可滿足市場對安全微控制器應(yīng)用日益增長的需求，包括嵌入式安全單元(eSE)、NFC專用單線協(xié)議(SWP, Single Wire Protocol)SIM卡，及嵌入式通用集成電路卡(UICC, Universal Integrated Circuit Card)。這些功能對保護多元化應(yīng)用領(lǐng)域的支付交易至關(guān)重要，例如支付應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和可穿戴式消費性電子產(chǎn)品、Industry 4.0工業(yè)自動化機器間的通信，以及車路通信、車間通信和車內(nèi)通信應(yīng)用等。

ST簡化移動支付功能的設(shè)計

意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST)推出新款具有更高安全性的移動支付功能的新開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，使當下智能手機扮演的數(shù)字生活中心地位將會受到智能手表等穿戴式消費電子的挑戰(zhàn)。

意法半導體新發(fā)布的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)有助于產(chǎn)品設(shè)計工程師，在穿戴式裝置內(nèi)集成對支付、購票、數(shù)字門禁及會員卡(loyalty-card)的支持功能，利用主微控制器和硬件安全單元提供強大的保護功能，以防御惡意程序攻擊。

新生態(tài)系統(tǒng)為設(shè)計工程師提供了在STM32微控制器上開發(fā)移動支付應(yīng)用所需的全部組件和工具，不僅可以從意法半導體的安全單元產(chǎn)品組合中選擇適合的產(chǎn)品，也可以選擇增加ams(奧地利微電子公司)的NFC天線信號增強技術(shù)。ams是一家高性能模擬芯片及傳感器供應(yīng)商，為開發(fā)人員提供適合穿戴式裝置的超小尺寸NFC天線，意法半導體與ams于2015年初聯(lián)合發(fā)布的移動支付參考設(shè)計成功地集成了超小天線。

Marvell推出面向互聯(lián)設(shè)備和消耗品保護的最新可信驗證組件

劣質(zhì)產(chǎn)品，如設(shè)計拙劣的墨水和墨盒或危險的電池，給生產(chǎn)商和消費者造成了很多的問題。美滿電子科技推出面向可信產(chǎn)品驗證和消耗品管理的最新解決方案88PA810可信驗證IC。88PA810為需要安全產(chǎn)品驗證和使用跟蹤的系統(tǒng)而設(shè)計，提供成熟、可信的防偽解決方案。88PA810集成了最先進的技術(shù)，以確?？蛻舢a(chǎn)品的質(zhì)量、壽命和安全性，同時保護客戶的品牌、信譽和收入。

88PA810還將為易受外部攻擊的云連接智能物聯(lián)設(shè)備提供保護。Marvell與Cryptography Research公司(現(xiàn)在的Rambus Cryptography Research Division公司)已經(jīng)合作超過5年，以此為基礎(chǔ)開發(fā)了Marvell第二代IC，該IC除了采用尖端防篡改和防逆向工程技術(shù)，還集成了CryptoFirewall安全解決方案。

Dialog智能藍牙SoC應(yīng)用于小米創(chuàng)新語音遙控器

Dialog半導體公司宣布其SmartBond DA14582藍牙SoC(系統(tǒng)級芯片)成為小米公司全新的小米藍牙語音遙控器的核心部件。小米公司在最近的小米電視3(60英寸智能電視)和OTT機頂盒發(fā)布會上推出了這款遙控器(RCU)。該語音遙控器可與電視和機頂盒一起使用，支持進行語音搜索和其他功能，包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽及體感游戲。它消除了對帶有復雜控制和菜單的傳統(tǒng)電視遙控器的需要，極大地改善了用戶體驗。該遙控器零售價為99元人民幣。

該Dialog SoC集成了一個無線電收發(fā)器、運行于ARM Cortex-M0內(nèi)核上的智能藍牙基帶處理器和模擬寬帶音頻編解碼器。其高水平功能集成將小米遙控器的物料成本降到了最低。高性能編解碼器的語音捕獲延遲不超過50 ms，確保語音命令不會被截短，并且它可按照IMA ADPCM標準進行語音編碼，從而在低帶寬、低功耗無線鏈路上也能保持高音頻質(zhì)量。DA14582還支持小米遙控器使用的6軸傳感器的運動傳感功能。

MIPS CPU 持續(xù)挑戰(zhàn)極限拓展高低端產(chǎn)品陣容

Imagination Technologies 宣布，隨著MIPS Warrior CPU 以其日益豐富的產(chǎn)品組合與獨特的技術(shù)藍圖漸獲市場肯定，將為此產(chǎn)品線再添令人驚艷的新成員。更趨完備的高效MIPS CPU產(chǎn)品組合將能協(xié)助數(shù)量日益增加的授權(quán)客戶，包括現(xiàn)有的以及新的客戶，選擇可充分滿足其差異化特性組合、性能與業(yè)務(wù)目標的解決方案。

MIPS P6600 是 MIPS P 級系列產(chǎn)品的全新優(yōu)化產(chǎn)品，它以 32 位 P5600 CPU 為基礎(chǔ)，并為更高性能的下一代 64 位 MIPS 處理器奠定了基礎(chǔ)。P6600 是最平衡的主流高性能CPU方案，能以最佳的面積效率實現(xiàn)功能強大的多核64位SoC。MIPS M6200 和 M6250 是 Imagination 廣受歡迎的 MCU/MPU 用 M 級系列處理器最新成員，進一步擴展了 M 級產(chǎn)品藍圖，以瞄準需要更高性能與更大地址空間的高性能、深度嵌入式設(shè)計，包括有線/無線調(diào)制解調(diào)器、GPU 監(jiān)管處理器、閃存和 SSD 控制器、封包處理、工業(yè)與馬達控制以及先進的語音處理等。

賽普拉斯半導體公司推出5款基于ARM Cortex-M內(nèi)核的微控制器產(chǎn)品，為其FM4 MCU系列新增3款高性能靈活MCU(S6E2C系列、S6E2G系列以及S6E2H系列)，并且為FM0+產(chǎn)品線新增2款高能效MCU(S6E1B系列和S6E1C系列)，進一步拓展了公司基于ARM內(nèi)核的嵌入式處理器組合。

賽普拉斯拓展了其高性能FM4靈活MCU產(chǎn)品系列，推出3款基于ARM Cortex-M4的微控制器。FM4微控制器工作頻率高達200 MHz，支持多組可用于電機控制、工廠自動化和家電應(yīng)用的片上外設(shè)。該產(chǎn)品系列為工業(yè)4.0(即通過網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)實現(xiàn)先進的設(shè)計和制造)提供所需的低延時、可靠的機器對機器(M2M)通信。

FM4產(chǎn)品線與賽普拉斯汽車用Traveo微控制器家族、PSoC可編程片上系統(tǒng)解決方案攜手，擴展了賽普拉斯基于ARM內(nèi)核的嵌入式處理器產(chǎn)品組合。

Atmel |SMART ARM Cortex MCU及AVR驅(qū)動TomTom Spark GPS健身手表

Atmel公司宣布，TomTom Spark GPS健身手表采用Atmel | SMART ARM Cortex-M7 MCU和TinyAVR44A MCU。此外，TomTom Spark通過Atmel的QTouch庫軟件控制8位TinyAVR MCU中的觸控界面。使用這些超低功耗MCU組合，TomTom Spark在GPS模式下的電池續(xù)航時間可延長至10小時。

適用于Atmel|SMART MCU的經(jīng)過認證之安全軟件庫

Atmel公司為其面向家用電器、工業(yè)及人機接口設(shè)備(HDI)應(yīng)用的超低功耗Atmel | SMART ARM Cortex-M0+ MCU系列發(fā)布新的易用功能。Atmel致力為其日益擴展的產(chǎn)品組合增添新功能，并與HiTex和Pervasive Displays開展合作，發(fā)布了IEC 60730 B級安全標準和電子紙驅(qū)動程序等軟件庫，用以支持Atmel | SMART MCU。

內(nèi)置外設(shè)觸摸控制器的Atmel|SMART ARM Cortex-M0+MCU系列已在一線白色家電廠商的各類應(yīng)用中得到廣泛采用，為眾多家電實現(xiàn)觸控按鈕、滾輪和滑塊功能提供了理想選擇。歐洲安全標準IEC 60730發(fā)布于2007年，最近作為一項家電安全標準在美國被要求強制執(zhí)行。Hitex為Atmel | SMART MCU開發(fā)了一個IEC 60730 B級軟件庫，該軟件庫配備完善的文檔，具備VDE認證，可從Hitex 的網(wǎng)站下載。

Microchip新型高性價比PICMCU可延長電池壽命

Microchip Technology Inc.(美國微芯科技公司)宣布擴展其低功耗PIC單片機(MCU)產(chǎn)品組合。全新PIC24F “GB6”系列包括具備糾錯碼(ECC)的高達1 MB閃存和32 KB RAM，是Microchip旗下首批提供如此大存儲容量的16位MCU器件。這些新器件還擁有具備實時更新功能的雙分區(qū)閃存，可以裝載兩個獨立的軟件應(yīng)用程序，使得一個分區(qū)在執(zhí)行應(yīng)用程序代碼時另一個分區(qū)可以進行同步編程。結(jié)合了這些強大功能的PIC24F“GB6”系列器件非常適用于諸如工業(yè)、計算機、醫(yī)療/健身和便攜式應(yīng)用這類需要很長的電池使用壽命、要對數(shù)據(jù)進行傳輸和存儲又無需外部存儲器的應(yīng)用，包括電能計量、HVAC控制、指紋掃描儀和游戲等。

PIC24F“GB6”系列MCU產(chǎn)品的工作電流低至190 μA/MHz，休眠模式下為3.2 μA。利用新產(chǎn)品的固件實時更新功能，設(shè)計人員可以通過一個可靠而安全的、又兼具成本效益的方法來更新他們的應(yīng)用程序。

Microchip推出下一代藍牙低功耗解決方案

Microchip TechnologyInc.(美國微芯科技公司)推出下一代藍牙低功耗(LE)解決方案。IS1870和IS1871藍牙LE RF IC以及BM70模塊符合最新的藍牙4.2標準，不僅擴展了Microchip現(xiàn)有的藍牙產(chǎn)品組合，還通過了全球范圍內(nèi)的監(jiān)管和藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)認證。這些新產(chǎn)品是物聯(lián)網(wǎng)和藍牙信標應(yīng)用的理想之選，讓設(shè)計人員能夠輕松運用藍牙低功耗連接的低功耗性和簡潔性。

Microchip全新藍牙低功耗器件均包含一個集成的藍牙4.2固件協(xié)議棧。開發(fā)人員可以實現(xiàn)高達2.5倍的更快數(shù)據(jù)傳輸速度以及更高的連接安全性，并支持政府級(基于FIPS)的安全連接。數(shù)據(jù)將采用透明UART模式通過藍牙鏈路進行收發(fā)，從而可輕松與任何處理器，或Microchip帶有UART接口的數(shù)百種PIC單片機集成。此外，新模塊還支持信標應(yīng)用的獨立“無主機”操作。

Silicon Labs的Gecko技術(shù)使ARM mbed OS更加節(jié)能

Silicon Labs(芯科科技有限公司)宣布基于ARM Cortex-M處理器的節(jié)能型EFM32 Gecko MCU產(chǎn)品組合現(xiàn)在已經(jīng)廣泛支持ARM mbed OS。Silicon Labs的Giant Gecko、Happy Gecko、Leopard Gecko和Wonder Gecko MCU運行mbed OS以及mbed電源管理應(yīng)用編程接口(API)，為嵌入式開發(fā)人員構(gòu)建電池供電、基于ARM的IoT連接設(shè)備提供最佳的能效、易用性和安全技術(shù)。

Silicon Labs已在ARM TechCon科技論壇的ARM mbed展區(qū)展示了支持mbed的開發(fā)平臺。這些展示了包括Silicon Labs廣受歡迎的方案，包括基于Cortex-M3的EFM32 Giant Gecko MCU、Bluetooth Smart技術(shù)和用于環(huán)境光和心率監(jiān)測(HRM)的Si114x光學傳感器，該開發(fā)平臺演示如何輕松設(shè)計支持mbed OS、Bluetooth Smart連接和生物識別感應(yīng)的節(jié)能型可連接設(shè)備。Silicon Labs是HRM應(yīng)用中使用光學傳感器的先驅(qū)，已經(jīng)開發(fā)出特有的硬件和軟件技術(shù)以在可穿戴設(shè)計中簡化心率監(jiān)測設(shè)計。

Silicon Labs小型8位微控制器展現(xiàn)高精度模擬性能

Silicon Labs(芯科科技有限公司)推出具有高模擬性能和外設(shè)集成度的新型8位微控制器(MCU)系列產(chǎn)品。新型EFM8LB1 Laser Bee MCU是Silicon LabsEFM8 MCU產(chǎn)品組合中的最新成員，它集成了高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、多數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、高精度溫度傳感器、兩個比較器和一個支持高達64 KB閃存的72 MHz 8051內(nèi)核。Laser Bee MCU在3 mm×3 mm QFN封裝中集成了強大的模擬性能，非常適合空間受限、性能密集型應(yīng)用，例如光模塊、測試和測量儀器、工業(yè)控制設(shè)備和智能傳感器等。

EFM8LB1 Laser Bee MCU系列產(chǎn)品非常適合高速、模擬密集型光收發(fā)器模塊，其廣泛應(yīng)用于電信和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域。光模塊應(yīng)用需要可提供卓越模擬性能和高集成度的小尺寸MCU。EFM8LB1系列產(chǎn)品的高集成度模擬功能免除通常所需的片外模擬組件，可減少整體系統(tǒng)物料清單(BOM)成本和印刷電路板(PCB)面積，同時增強了系統(tǒng)性能。例如，Laser Bee MCU集成了多達4個12位DAC，免除了光模塊通常所需的4個片外DAC器件。

(責任編輯：蘆瀟靜)