汽車子系統如何輕松實現互連?

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汽車子系統如何輕松實現互連?

TI公司

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

過去的十年中，移動和計算系統技術領域取得了迅猛的發展，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中實現同樣的內容和功能。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絡接入、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而建立的電子基礎設施，并將其應用于汽車信息娛樂系統和集群系統中。這些日益復雜的系統采用模塊化設計，使OEM(原始設備制造商)能夠根據汽車等級選配系統的各項功能。而要最大限度地發揮這些混合模式電壓系統的功能，則需要使用電壓電平轉換器實現不同子系統的互連。

將3.3 V設備與之前的5 V系統進行對接時，主要存在兩個方面的問題：3.3 V系統的VOH(輸出高電壓)無法滿足5 V系統所需的VIH(輸入高電壓)閾值，而5 V系統的VOL(輸出低電壓)也無法滿足3.3 V系統對VIL(輸入低電壓)的需求。在電壓更低的系統中，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，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)汽車級電壓電平轉換器的全系列產品。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”表示需轉換的位數或通道數。根據不同的輸出類型(推、挽或開漏)、負載狀況和信號方向，可以選用適當的解決方案來將“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備或者負載更大的總線。這些設備可提供高達12 mA的電流，專門用于驅動高達15 pF的負載。同時，這也意味著主處理器需要控制設備的數據流。

TXB010x-Q1系列設備適用于混合電壓/混合方向的總線應用。此類設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，由于其電流驅動能力相對較低，因此更加適用于點對點的總線應用。

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用(如I2C)或會出現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

Ambiq Micro宣布其Apollo 微控制器(MCU)已經向消費產品應用大批量供貨。最近，業界標準EEMBC ULPBench基準測試中的多個實際應用顯示Apollo MCU的功耗極低，創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內核基礎上，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。

藍牙技術將實現更長通信距離

藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group，簡稱SIG)預先發布了2016年藍牙技術路線圖的重點項目，按照計劃將聚焦于優化物聯網(IoT)相關技術的功能性。重大更新將包括更長的通信距離，更快的傳輸速度以及Mesh聯網功能。2016年，藍牙技術的演進將進一步為包括智能家居、工業自動化、基于位置的服務和智能基礎設施等高速增長行業注入更多動能。

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

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計周期風險，幫助系統設計人員簡化工業和汽車安全應用的認證。Altera與功能安全領先供應商YOGITECH聯合開發的鎖步解決方案采用了Altera FPGA、SoC，認證工具流程，以及YOGITECH的知識產權(IP)內核。這一解決方案幫助客戶在Altera FPGA中輕松實現SIL3安全設計，包括低成本Cyclone V FPGA和MAX 10 FPGA系列。

鎖步解決方案采用了YOGITECH業界領先的fRSmartComp技術，為安全相關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技術與Altera靈活的Nios II嵌入式處理器相結合，其診斷覆蓋范圍在99%以上，而且無需難以進行的Ad Hoc測試，從而加速了產品面市。

ST發布先進的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。首款產品ST33J2M0安全微控制器的內部程序閃存容量為2 MB，幾乎是市面現有安全微控制器的兩倍，這使新產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，新產品可大幅提高加密應用的執行速度。此外，新的硬件架構包括強大的多重容錯保護機制(multiple fault-protection)，覆蓋CPU、存儲器及數據總線，有助于簡化高安全性的軟件開發。

最新推出的ST33系列可滿足市場對安全微控制器應用日益增長的需求，包括嵌入式安全單元(eSE)、NFC專用單線協議(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用領域的支付交易至關重要，例如支付應用、物聯網(IoT)和可穿戴式消費性電子產品、Industry 4.0工業自動化機器間的通信，以及車路通信、車間通信和車內通信應用等。

ST簡化移動支付功能的設計

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生態系統，使當下智能手機扮演的數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。

意法半導體新發布的開發生態系統有助于產品設計工程師，在穿戴式裝置內集成對支付、購票、數字門禁及會員卡(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。

新生態系統為設計工程師提供了在STM32微控制器上開發移動支付應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品組合中選擇適合的產品，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。ams是一家高性能模擬芯片及傳感器供應商，為開發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年初聯合發布的移動支付參考設計成功地集成了超小天線。

Marvell推出面向互聯設備和消耗品保護的最新可信驗證組件

劣質產品，如設計拙劣的墨水和墨盒或危險的電池，給生產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為需要安全產品驗證和使用跟蹤的系統而設計，提供成熟、可信的防偽解決方案。88PA810集成了最先進的技術，以確?？蛻舢a品的質量、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設備提供保護。Marvell與Cryptography Research公司(現在的Rambus Cryptography Research Division公司)已經合作超過5年，以此為基礎開發了Marvell第二代IC，該IC除了采用尖端防篡改和防逆向工程技術，還集成了CryptoFirewall安全解決方案。

Dialog智能藍牙SoC應用于小米創新語音遙控器

Dialog半導體公司宣布其SmartBond DA14582藍牙SoC(系統級芯片)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，包括網絡瀏覽及體感游戲。它消除了對帶有復雜控制和菜單的傳統電視遙控器的需要，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器、運行于ARM Cortex-M0內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 持續挑戰極限拓展高低端產品陣容

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

MIPS P6600 是 MIPS P 級系列產品的全新優化產品，它以 32 位 P5600 CPU 為基礎，并為更高性能的下一代 64 位 MIPS 處理器奠定了基礎。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、深度嵌入式設計，包括有線/無線調制解調器、GPU 監管處理器、閃存和 SSD 控制器、封包處理、工業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內核的微控制器產品，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用的片上外設。該產品系列為工業4.0(即通過網絡計算技術實現先進的設計和制造)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可編程片上系統解決方案攜手，擴展了賽普拉斯基于ARM內核的嵌入式處理器產品組合。

Atmel |SMART ARM Cortex MCU及AVR驅動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模式下的電池續航時間可延長至10小時。

適用于Atmel|SMART MCU的經過認證之安全軟件庫

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

內置外設觸摸控制器的Atmel|SMART ARM Cortex-M0+MCU系列已在一線白色家電廠商的各類應用中得到廣泛采用，為眾多家電實現觸控按鈕、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行。Hitex為Atmel | SMART MCU開發了一個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閃存，可以裝載兩個獨立的軟件應用程序，使得一個分區在執行應用程序代碼時另一個分區可以進行同步編程。結合了這些強大功能的PIC24F“GB6”系列器件非常適用于諸如工業、計算機、醫療/健身和便攜式應用這類需要很長的電池使用壽命、要對數據進行傳輸和存儲又無需外部存儲器的應用，包括電能計量、HVAC控制、指紋掃描儀和游戲等。

PIC24F“GB6”系列MCU產品的工作電流低至190 μA/MHz，休眠模式下為3.2 μA。利用新產品的固件實時更新功能，設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現有的藍牙產品組合，還通過了全球范圍內的監管和藍牙技術聯盟(SIG)認證。這些新產品是物聯網和藍牙信標應用的理想之選，讓設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固件協議棧。開發人員可以實現高達2.5倍的更快數據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。數據將采用透明UART模式通過藍牙鏈路進行收發，從而可輕松與任何處理器，或Microchip帶有UART接口的數百種PIC單片機集成。此外，新模塊還支持信標應用的獨立“無主機”操作。

Silicon Labs的Gecko技術使ARM mbed OS更加節能

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

Silicon Labs已在ARM TechCon科技論壇的ARM mbed展區展示了支持mbed的開發平臺。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技術和用于環境光和心率監測(HRM)的Si114x光學傳感器，該開發平臺演示如何輕松設計支持mbed OS、Bluetooth Smart連接和生物識別感應的節能型可連接設備。Silicon Labs是HRM應用中使用光學傳感器的先驅，已經開發出特有的硬件和軟件技術以在可穿戴設計中簡化心率監測設計。

Silicon Labs小型8位微控制器展現高精度模擬性能

Silicon Labs(芯科科技有限公司)推出具有高模擬性能和外設集成度的新型8位微控制器(MCU)系列產品。新型EFM8LB1 Laser Bee MCU是Silicon LabsEFM8 MCU產品組合中的最新成員，它集成了高速模數轉換器(ADC)、多數模轉換器(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、性能密集型應用，例如光模塊、測試和測量儀器、工業控制設備和智能傳感器等。

EFM8LB1 Laser Bee MCU系列產品非常適合高速、模擬密集型光收發器模塊，其廣泛應用于電信和數據通信領域。光模塊應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，可減少整體系統物料清單(BOM)成本和印刷電路板(PCB)面積，同時增強了系統性能。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)