車(chē)載資通娛樂(lè )系統分析與設計

　　隨著(zhù)用戶(hù)對駕車(chē)體驗要求的提升，車(chē)載資通娛樂(lè )系統由于與行車(chē)的舒適性及便利性息息相關(guān)，已逐漸成為車(chē)體、傳動(dòng)和安全三大基本單元以外的第四大系統。資通娛樂(lè )系統同時(shí)承載了娛樂(lè )和交通狀況信息的獲取等職能。

　　傳統的汽車(chē)三大基本功能：車(chē)體、傳動(dòng)和安全系統與行車(chē)操控有直接的關(guān)系，而車(chē)載資通娛樂(lè )作為第四大車(chē)載系統則在定位上與前三者有很大區別，即該系統并不直接影響行車(chē)駕駛的操控性和安全性。

　　隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)已逐漸成為家庭娛樂(lè )與辦公環(huán)境的延伸。原本獨立的消費和通信等應用在進(jìn)入汽車(chē)電子領(lǐng)域后，不斷出現了新的整合性應用。車(chē)載資通娛樂(lè )系統中除了高清 / 高保真內容播放和數字電視等功能，車(chē)載GPS導航、移動(dòng)電話(huà)（GSM/GPRS）、信息連接、短距離通訊（Dedicated Short Range Communication, DSRC）及高階數據連結控制（High Level Datalink Control, HDLC）等也逐步成為該系統的重要組成部分。Telematics系統即結合了GPS、GSM/GPRS、DSRC及交通信息數字廣播等功能而產(chǎn)生的整合性服務(wù)，其能夠提供實(shí)時(shí)路況導航、避開(kāi)擁堵路段并判斷最佳的行車(chē)路線(xiàn)、提供汽車(chē)狀況診斷、失車(chē)尋回、預約停車(chē)位、電子收費（Electronics Toll Collection, ETC）及進(jìn)行緊急狀況呼叫等多樣性的增值服務(wù)。

　　Telematics系統規劃

　　Telematics平臺的基本構架為主控制器/處理器、GPS引擎、音視頻CODEC、無(wú)線(xiàn)通訊模塊和影音輸出裝置等構成。由于Telematics不同功能的集成和衍生，使其系統設計變得日益復雜；而實(shí)際上另一方面，由于其來(lái)源于普通的消費電子產(chǎn)品，因此在在軟、硬件系統架構上與市場(chǎng)上流行的嵌入式手持設備并無(wú)太大的差異；而與普通消費電子的區別主要在于應用領(lǐng)域的不同，使其在軟件層面、系統可靠性及延伸性外圍接口上具有其專(zhuān)有的特性。

　　NaviFlex平臺為ST為車(chē)載Telematics系統設計的開(kāi)發(fā)平臺，其主要硬件架構包括多媒體應用處理器和GPS接收器，并支持廣泛的外圍接口。除了在功能上能滿(mǎn)足車(chē)載收音機、導航、車(chē)內連結功能、影音播放媒體設備、移動(dòng)電視和后座娛樂(lè )等需求外，NaviFlex的定制化特征實(shí)現了產(chǎn)品較大彈性，有助于加快具有特定需求產(chǎn)品的上市速度。

                       圖一　Telematics平臺架構示意圖（以NaviFlex Pro為例）

　　主控制器/處理器

　　Telematics系統具有處理多種資訊和娛樂(lè )信息的能力，隨著(zhù)功能的增多和工作負載的不斷增加，對作為運算及控制核心的主控制器/處理器的性能要求也不斷提升。車(chē)載Telematics系統處理器正從8位MCU逐步提升到32位，甚至采用高整合度的SoC應用處理器。目前處理器核心多采用ARM7及ARM9兩種，下一代的高端產(chǎn)品將采用先進(jìn)的65納米制程，和搭載更強大的ARM11核心。

　　ST的Nomadik應用處理器采用以ARM為控制核心搭配多顆硬件或DSP加速器，以達成最佳化的處理效能多核心分布式處理的架構，滿(mǎn)足了車(chē)載Telematics系統的技術(shù)需求。

       
                                     圖二?。ㄒ訬omadik為例）

　　Nomadik的專(zhuān)用加速器主要針對視頻、音頻、2D/3D繪圖、Java等功能，以及加速功能硬件（Acceleration Hardware）等。其中強化的3D繪圖加速器，可用于地圖繪制和人機接口的顯示功能；音頻加速器則支持MP3、AAC、AAC+、WMA、Midi等多種標準，以及高端多聲道格式，如MP3Pro、MWA、DTS-ES、AAC、Dolby Digital-EX等，它還同時(shí)具備一個(gè)24位音頻數據信道，能提供噪聲抑制、回聲消除、立體聲強化與環(huán)繞音效等功能；視頻加速器支持最新的H.264/AVC解碼，能提供30fps的VGA輸出質(zhì)量。

             圖三　具廣泛功能延伸性的多核心應用處理器架構（以Nomadik STn8810為例）

　　Nomadik除了以分布式方案來(lái)提升影音多媒體的處理效能及降低功耗外，彈性的多核心架構讓使用者可以快速整合自己的專(zhuān)有算法，并支持新的音視頻編碼格式。此外，Nomadik還提供廣泛的連接性，可通過(guò)UART連結GPS導航器、GSM/GPRS及Bluetooth無(wú)線(xiàn)通訊模塊；支持包括NAND閃存、CF 卡、微型硬盤(pán)、SD卡、SDRAM等多種儲存設備或內存。為了延伸Telematics平臺的功能，Nomadik也支持包括CD/DVD/Radio/TV播放器及USB OTG等廣泛的外圍接口。