现在，以太网是轿车范畴的一项老练技能，它连续选用并集成 ISO 13400 互联网协议确诊通讯 （DoIP） 协议。这种趋势正经过规范的以太网物理接口供给敏捷的从头编程速度。当然，要想让以太网作为车载网络总线的通用规范被人们广泛接收，仍有一些问题亟需处理。
高档驾驭辅佐体系 （ADAS），尤其是更引人重视的摄像体系，仅仅职业在寻求运用以太网很多优势的很多运用之一。在本篇文章中，咱们将剖析轿车以太网所面对的应战，并以一项老练的依据以太网的 ADAS 传感器
处理计划为例进行阐明。
在 ADAS 中为何挑选以太网？
规划师为何应考虑以太网为根底的衔接，其原因或许并不显着，因为已有许多十分老练的计划供其挑选，如模仿和 LVDS 接口技能。运用以太网或许会添加处理本钱，可是，选用低本钱的非屏蔽线缆可在很大程度上下降线缆本钱。并且，规范的 100BASE-TX 以太网经过以太网供电 （PoE） 而无需额定的电源缆线。值得注意的是，以太网可供给一个一致的通用车载网络，经过通用数据流和物理介质（线缆）供给跨域无缝通讯。该技能无需桥接，因而可从根本上下降本钱和复杂性。
ADAS 摄像体系应战
ADAS 摄像体系在规划上面对车载衔接性这一严重应战，能够说是轿车范畴最为严苛的运用之一。
小尺度
面向工业和轿车运用的摄像头和传感器商场的开展，催生了越来越多的空间约束要求。
低功耗
摄像头传感器发生的热噪声将直接影响图画质量。改进热功耗、防止遭到必要空间约束的影响和下降功耗，对到达所需功能至关重要。
低噪声
正如热噪声相同，电气噪声也会下降传感器的图画质量。此外，最好还能够在不运用光纤或屏蔽线缆等高本钱线缆的前提下满意工业 EMC 辐射要求。
高可靠性
能够在极点恶劣环境中供给必要的功能。
为证明规范以太网契合 ADAS 摄像体系的需求，Micrel 公司与轿车传感器专业厂商 Silicon Micro Sensors GmbH（First Sensor AG 的移动业务部）一起针对要求最严厉的运用，规划出一款小型“可随时投产”的轿车和工业级处理计划：
高动态规划 （HDR） 百万像素 （720p） 摄像头
视界规划介于 55° 与 190°之间
MJPEG 视频压缩
以太网 AVB 兼容比特流（MJPEG 或 UDP）
支撑以太网供电
在低本钱非屏蔽双绞线上的速度可逾越 100Mbps
到达 IP68 / IP6k9 规范，防水、防刮、防雾
摄像体系处理计划是选用 Micrel 的 Quiet-WIRE™ 以太网和 Auto-PoE 技能的许多 ADAS 规划之一。下方图 1 所示的 Micrel / SMS 处理计划根本功能块示意图，在一切规范以太网摄像体系规划中较为遍及。
因应应战
以太网物理层可供给一系列可满意 ADAS 摄像体系需求的优势。
削减物料清单 （BoM） 并下降尺度
选用规范的轿车以太网处理计划的一项重要优势在于，可供给独立于运用的最少规范物料清单，如下方图 2 所示。这供给了可逾越任何轿车特定处理计划的规划经济效益，然后可构成多供货商形式，使挑选面更广，本钱更低。
物理层由仅 5mm x 5mm 尺度的 Micrel KSZ8061 Quiet-WIRE™ 100BASE-TX 以太网收发器供给。需求标称电源滤波器，让许多规划者惊奇的是，PHY 收发器和磁性元件之间的线路接口不需求额定的无源器材。这可在进步信号完整性的一起下降本钱和缩小 PCB 板空间。
别的也能够布置规范以太网磁性元件。近年来，轿车运用范畴合格的以太网磁性元件已广泛遍及。Micrel 已选用 TDK 最新推出的轿车以太网变压器和共模扼流圈。ALT4352 系列供给外表贴装、绕线机绕制且尺度更小的处理计划，最大高度仅为 2.9mm。这十分合适空间受限的摄像体系模块。相对传统手绕线圈而言，绕线机绕制的磁性元件不光能够下降本钱，并且还可进步准确性。这一切都有助于供给始终如一的更强功能。
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100BASE-TX 磁性元件不只对完结功能至关重要，并且仍是运送电力的必备元件。依据 IEEE 802.3af/at“幻象供电法”，已不再需求现在选用的装置额定线缆来为长途传感器供电的做法，只需选用经过磁性元件中心抽头供给的直流电压即可供电。此外，在轿车运用中运用时，这种办法也能够进一步取得优化，在无需任何额定体系本钱的情况下供给一切好处。首要，因为轿车接线是固定的，因而不再需求运用桥式整流器。其次，无需选用反常贵重的 PoE 操控器。受电端设备 （PD），在本例中指摄像头，是固定的且功耗已知，因而无需选用相对贵重的操控器来合作供电端设备 （PSE） 以和谐功率需求。如图 3 所示，只需供给规范的 DC-DC 稳压器，即可完结摄像头电源办理处理计划。选用 Hyper Light Load™ 技能的Micrel M%&&&&&%28511 60Vin 3A 同步降压稳压器可供给初级降压电压，保证在如待机等低输出功率作业状态下能高效作业。
“幻象供电”方法所带来的其他优势还包含摄像头（PD 端）的共模噪声按捺、摄像头 （PD） 与 ECU （PSE） 接地间的电流阻隔，后者可防止因电位差而导致的辐射接地回路，这个问题在轿车运用中已习以为常。此外，还可经过衔接就任何其他 IEEE 802.3af/at 供电端设备来完结互用性。
低功耗，高能效
在当今商场上，100BASE-TX 以太网已成为最低功率 PHY 技能之一。与依据千兆位技能的处理计划比较，功耗和本钱均下降了三倍之多。摄像体系处理计划还可因 Micrel KSZ8061 支撑 IEEE 802.3az 节能以太网 （EEE） 而获益，其供给小于 1uA 的业界最佳超低待机电流，是轿车等一切电池运用的抱负之选。
KSZ8061 PHY 供给一个共同的信号侦测输出引脚，用于标明活动对端的存在，如图 4 所示。经过信号侦测电路可主动发动和唤醒 PHY 待机形式。此外，还可经过电源办理来布置输出引脚以封闭处理器和传感器，然后为摄像体系模块供给小于 1uA 的长途待机和唤醒电流。
低噪声和高可靠性
相较于非屏蔽双绞线，选用 KSZ8061 以太网 PHY 的 Micrel Quiet-WIRE™ 技能，可下降 EMI 线路辐射和进步抗干扰功能，契合轿车 OEM EMC 规范。可运用 CAN 或 FlexRay 等低本钱线缆。此外，还可经过手艺在每个接头上搭接最长 5cm 的未绞合区段，且无需保护层，然后将本钱尽或许操控在最低规划内。
为满意安全要害 ADAS 运用（如倒车摄像头）的需求，KSZ8061 能够在 20ms 内完结通电和衔接，且无需处理器介入。KSZ8061 收发器信号质量指示器 （SQI） 还能够实时继续监控线束质量。
总结
跟着全球各国在政府配套立法的支撑下为改进路途安全不断做出尽力，轿车高档驾驭辅佐体系正在阅历着严重开展。ADAS，更切当地说，摄像头传感器，所面对的应战极端严峻；不只要满意客车和工业车辆最严苛的安全、质量和可靠性强制规范，一起还要统筹改进的功耗、最低的电气噪声和添加的空间约束的要求。虽然面对这些应战，但规范以太网仍多次证明其供给额定优势的才能。
在查验规范以太网优势的过程中，其满意 ADAS 需求和应对本钱这一终极要害应战的才能清楚明了。任何处理计划，若要在商场中取得成功，则有必要具有商业可行性。这一实际对继续成功操控总具有本钱至关重要。
