浅析轿车电子体系中的处理器的挑选

　　轿车正阅历着一场数字革新的洗礼：纯机械体系和模仿电子的年代一去不复返。如今的轿车是数字化的轿车，内置了几十乃至上百个嵌入式处理器，它们经过数字网路相互连接，以操控和优化轿车内简直每一个体系的作业。将来的轿车会集成更多的处理器，由于先进的运用和功用要求更为杂乱的信号处理算法，包括安全、引擎和尾气排放操控、驾驶者与轿车的交互界面，以及车内信息和文娱体系等。

　　轿车商场要求处理器供货商做出长时间的许诺。例如，轿车制作商有时要求其供货商对某一处理器产品供给长达10～15年的供给许诺。下面咱们将讨论针对轿车数字信号处理运用的各种处理器类型，以及各个类型的优缺点。此外，咱们还将剖析轿车运用的特殊要求对面向轿车商场的处理器的影响。

　　轿车运用中处理器的挑选

　　轿车体系所用处理器的挑选受多种要素的影响。最主要的挑选规范一般包括轿车认证资历、片上集成度、功用、价格和节能等。软件开发工具的质量及软件组件的可用性也会影响到处理器的挑选。处理器供货商对其产品的许诺以及将来的发展规划等也是重要的考虑要素。

　　由于关系到生命安全，轿车引擎、气囊操控和刹车体系等关
键的轿车安全体系对处理器有非常严厉的可靠性和经用性要求。因而，轿车安全体系运用对处理器供货商来说是最严峻的检测。这些运用要求处理器取得轿车认证资历，并且这类处理器都需求专门的规划、制作、封装和测验办法。

　　有许多非要害信号处理轿车体系也需求很多的处理器，比方车内导航和文娱设备。尽管轿车整车制作商和轿车电子体系供货商对这类运用也要求高质量的组件，但要求究竟没有要害性安全运用那么高。例如，用于车内体系的处理器一般不要求取得轿车认证资历。

　　现在，对功用要求最高的轿车信号处理运用是车内导航和文娱体系。再过几年这一景象或许有所改动，由于新的安全体系开端选用视频和雷达处理，并且引擎和刹车操控体系将选用根据模型的杂乱计算办法，现在盛行的查找表参阅办法也将被杂乱的实时运算办法所代替。

　　在处理器上集成恰当的外设、存储器和I/O接口有助于进步功用和安稳性，以及下降功耗和体系本钱。轿车运用的片上集成要求与其它信号处理运用有很大的差异。因而，面向轿车运用商场的供货商有必要针对这些运用的特殊要求而专门规划其处理器。多通道模数转换器对面向轿车操控体系的处理器特别有用。例如，一个引擎操控体系一般要接纳来自数十个模仿传感器的输入信号。

附表：处理器类型、代表性供货商及处理器样品



　　对面向轿车操控体系的处理器来说，片上闪存是一个要害特性，由于这些体系要运用很大的查找表，有时需求现场更新。如引擎操控体系所用的查找表就包括来自各种操控组件（比方加油器和焚烧线圈）的数万个校准点（或相似输出值）。校准点数据一般是在轿车出厂前在实验室确认的，但轿车运用一段时间后某些校准点或许需求调整。片上闪存就可以使用从轿车经销商处下载的数据现场更新校准点或操控算法的其它参数。

　　与选用独自的闪存芯片比较，将闪存集成在处理器上的最大优点在于体系功用的进步和本钱的下降。尽管集成的片上闪存对体系开发商很有价值，但处理器供货商要完成它却非易事。经轿车认证的处理器对高温的要求比干流闪存技能所能接受的温度要高。可想而知，在这一商场上竞赛的处理器供货商往往需求投入很多的资源以开发可在轿车体系上安稳作业的闪存技能。

　　数字网络收发器有助于分布式体系中处理器间的通讯。有各式各样的网络协议针对不同的轿车体系。面向特定轿车运用的处理器一般都为相关协议集成了网络收发器。例如，操控域网络（CAN）协议一般用于引擎和变速操控网络。而面向媒体的体系传输（MOST）协议则针对车内信息文娱运用，如音频、视频、导航及通讯等。

　　关于面向要害运用的处理器，先进的片上调试追寻单元也非常有用。这种追寻功用可为体系开发者供给具体的处理器、软件和操作体系状况信息，这些信息对验证和调试特别有用。针对全球嵌入式处理器调试接口的Nexus 5001论坛规范界说了软件与片上调试硬件的接口。该规范最早由IEEE行业规范和技能安排（IEEE-ISTO）于1999年拟定，现已更新到IEEE-ISTO 5001-2003。该规范的开发者期望它可以鼓舞开发工具供货商将片上调试追寻单元增加进来，或加强对它的支撑。