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不同成像方法对电子设计的挑战

在过去的十年中，车载网络架构变得越来越复杂。尽管车载网络协议的数量减少了，但实际使用的网络数量却大大增加了。
这就提出了网络体系结构的可扩展性问题，并且需要对半导体器件进行优化以满足各种应用和网络的实际需求。 FPGA曾经被视为仅用于开发的解决方案。
现在，它的价格下降解决了许多问题，因此，与传统的ASIC或ASSP解决方案相比，它以较低的总体系统成本投入生产。现在，面向汽车市场的所有主要FPGA供应商都已通过ISO-TS16949认证，这促使可编程逻辑器件成为汽车市场的主流技术。
车载网络电气架构：在过去的十年中，许多专业的汽车原始设备制造商的网络协议已被CAN，MOST和FlexRay等更标准化的全局协议所取代。因此，半导体供应商要谨慎制造符合这些协议的设备，这将加剧一线组件供应商之间的竞争，并依次降低价格，并促进汽车原始设备制造商之间的模块互操作性。
但是，当今的汽车电气架构中仍然存在许多困扰汽车原始设备制造商和一线组件供应商的问题。工程师可以通过几种不同的方式来划分和制定网络策略。
高端汽车最多可以同时运行七个不同的网络总线。例如，一辆汽车可以具有用于后视镜的LIN电路，用于座椅或门控制等低端功能的500 Kbps低速CAN电路，用于车身控制的1 Mbps高速CAN电路以及另一种高速CAN电路。
CAN回路用于驾驶员信息系统，10 Mbps FlexRay回路用于提供实时驾驶员辅助数据，而25 Mbps MOST回路用于在各种信息娱乐系统内或之间进行传输，例如导航或后座娱乐系统。媒体流。
另一方面，低端汽车只能有一个LIN或CAN回路，因此所有其他模块都可以独立工作，几乎没有交互作用。各种汽车原始设备制造商以不同的方式处理模块间通信和汽车网络拓扑，并且每个车辆平台都不相同，这使得第1层组件供应商很难开发具有正确接口并且可以重复使用的模块体系结构。
FPGA进入的最终结构的不确定性在于FPGA。ASIC，ASSP和微控制器具有固定的硬件体系结构，这常常使它们的资源要么短缺要么过剩，并且根本没有灵活性。
FPGA的可编程性（和可重新编程性）有助于增加或减少片上通道（例如CAN通道），并允许IP的重用。借助这种灵活性，可以将针对网络接口的数量和类型进行优化的解决方案快速地构建为模块。
半导体实现网络协议FPGA的优势不仅在于接口数量和类型的可扩展性。就ASSP，ASIC和微控制器而言，它们的外围宏是在硬件中实现的，这自然使它们缺乏灵活性。
在FPGA环境中，可以根据使用的IP优化网络接口IP本身。例如，使用Xilinx＆amp; reg; LogiCORE＆amp;＃8482;通过CAN或FlexRay网络IP，用户可以灵活设置发送和接收缓冲区的数量以及过滤器的数量。
在传统的硬件解决方案中，使用CAN控制器的工程师通常只有三个配置选项：16、32和64消息缓冲区。根据系统功能的级别和FPGA外部可用的处理，赛灵思的可扩展MOST网络接口解决方案包括可配置为主动或从机操作的网络控制器IP，以及异步采样率转换器（ASRC）。
，数据路由器或复制保护大量IP，例如加密引擎。这种IP允许优化，可以加载到低端解决方案的低密度设备和高端解决方案的高密度设备中，并且其封装通常在模块的目标电路板上占据相同的面积。
此外，针对每个主要协议，已经开发了可以完成解决方案的中间件堆栈和驱动程序。在传统的汽车硬件解决方案中，FPGA解决方案的可扩展性和多功能性根本无法实现。
所有主要的FPGA供应商都使用软微处理器，可以在控制功能的体系结构中有效地实现这些软微处理器，并且它们的运行速度相当。
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