經(jīng)驗分享：如何選擇汽車(chē)電子系統中的處理器

2009年，中國以年銷(xiāo)售汽車(chē)1300萬(wàn)輛的記錄成為全球第一汽車(chē)消費大國，這是自汽車(chē)誕生以來(lái)美國第一次落榜汽車(chē)消費龍頭，這個(gè)中國汽車(chē)電子市場(chǎng)注入了強勁的發(fā)展動(dòng)力。

汽車(chē)正經(jīng)歷著(zhù)一場(chǎng)數字革命的洗禮：純機械系統和模擬電子的時(shí)代一去不復返?，F今的汽車(chē)是數字化的汽車(chē)，內置了幾十甚至上百個(gè)嵌入式處理器，它們通過(guò)數字網(wǎng)路相互連接，以控制和優(yōu)化汽車(chē)內幾乎每一個(gè)系統的運轉。將來(lái)的汽車(chē)會(huì )集成更多的處理器，因為先進(jìn)的應用和性能要求更為復雜的信號處理算法，包括安全、引擎和尾氣排放控制、駕駛者與汽車(chē)的交互界面，以及車(chē)內信息和娛樂(lè )系統等?！?/P>

汽車(chē)市場(chǎng)要求處理器供應商做出長(cháng)期的承諾。例如，汽車(chē)制造商有時(shí)要求其供應商對某一處理器產(chǎn)品提供長(cháng)達10~15年的供應承諾。下面我們將探討針對汽車(chē)數字信號處理應用的各種處理器類(lèi)型，以及各個(gè)類(lèi)型的優(yōu)缺點(diǎn)。此外，我們還將分析汽車(chē)應用的特殊要求對面向汽車(chē)市場(chǎng)的處理器的影響。

汽車(chē)應用中處理器的選擇

　　汽車(chē)系統所用處理器的選擇受多種因素的影響。最主要的選擇標準一般包括汽車(chē)認證資格、片上集成度、性能、價(jià)格和節能等。軟件開(kāi)發(fā)工具的質(zhì)量及軟件組件的可用性也會(huì )影響到處理器的選擇。處理器供應商對其產(chǎn)品的承諾以及將來(lái)的發(fā)展規劃等也是重要的考慮因素。

　　由于關(guān)系到生命安全，汽車(chē)引擎、氣囊控制和剎車(chē)系統等關(guān)鍵的汽車(chē)安全系統對處理器有十分嚴格的可*性和耐用性要求。因此，汽車(chē)安全系統應用對處理器供應商來(lái)說(shuō)是最嚴峻的考驗。這些應用要求處理器獲得汽車(chē)認證資格，而且這類(lèi)處理器都需要專(zhuān)門(mén)的設計、制造、封裝和測試方法。

　　有許多非關(guān)鍵信號處理汽車(chē)系統也需要大量的處理器，比如車(chē)內導航和娛樂(lè )設備。盡管汽車(chē)整車(chē)制造商和汽車(chē)電子系統供應商對這類(lèi)應用也要求高質(zhì)量的組件，但要求畢竟沒(méi)有關(guān)鍵性安全應用那么高。例如，用于車(chē)內系統的處理器一般不要求獲得汽車(chē)認證資格。

現在，對性能要求最高的汽車(chē)信號處理應用是車(chē)內導航和娛樂(lè )系統。再過(guò)幾年這一情形可能有所改變，因為新的安全系統開(kāi)始采用視頻和雷達處理，而且引擎和剎車(chē)控制系統將采用基于模型的復雜計算方法，目前流行的查找表參考方法也將被復雜的實(shí)時(shí)運算方法所替代。

　　在處理器上集成適當的外設、存儲器和I/O接口有助于提高性能和穩定性，以及降低功耗和系統成本。汽車(chē)應用的片上集成要求與其它信號處理應用有很大的區別。因此，面向汽車(chē)應用市場(chǎng)的供應商必須針對這些應用的特殊要求而專(zhuān)門(mén)設計其處理器。多通道模數轉換器對面向汽車(chē)控制系統的處理器特別有用。例如，一個(gè)引擎控制系統一般要接收來(lái)自數十個(gè)模擬傳感器的輸入信號。

附表：處理器類(lèi)型、代表性供應商及處理器樣品

　　對面向汽車(chē)控制系統的處理器來(lái)說(shuō)，片上閃存是一個(gè)關(guān)鍵特性，因為這些系統要使用很大的查找表，有時(shí)需要現場(chǎng)更新。如引擎控制系統所用的查找表就包含來(lái)自各種控制組件(比如加油器和點(diǎn)火線(xiàn)圈)的數萬(wàn)個(gè)校準點(diǎn)(或類(lèi)似輸出值)。校準點(diǎn)數據一般是在汽車(chē)出廠(chǎng)前在實(shí)驗室確定的，但汽車(chē)使用一段時(shí)間后某些校準點(diǎn)可能需要調整。片上閃存就可以利用從汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)商處下載的數據現場(chǎng)更新校準點(diǎn)或控制算法的其它參數。