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車(chē)載信息娛樂(lè )系統的動(dòng)態(tài)數據完整性

作者:Duncan Bennett Ramtron International 公司戰略市場(chǎng)拓展經(jīng)理 時(shí)間:2008-06-06 來(lái)源:汽車(chē)電子技術(shù)專(zhuān)刊 收藏

  當今量呈爆發(fā)式增長(cháng)。這些數據往往是設備正常工作所必不可少的,且數據以用戶(hù)為中心,隨用戶(hù)的環(huán)境變化 (如接收當地交通信息) 而改變。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/83846.htm

突然掉電

  許多設計人員面臨的普遍問(wèn)題是突然掉電。掉電一般在發(fā)動(dòng)機熄火重啟時(shí)發(fā)生。掉電會(huì )導致數據損壞,從而中斷正常的設備運轉,除非在設計中采用了維持數據完整性的預防措施。

  采用下述標準電路技術(shù),可讓大多數 非易失性存儲器避免汽車(chē)設備因突然掉電而引起的各種隱患。首先,使用 存儲器替代 EEPPROM+ 電容器組合。 的功耗比 EEPPROM 小,寫(xiě)入速度快得多;因此,當出現掉電時(shí)無(wú)需借助電容器來(lái)維持完成寫(xiě)操作所需的能量。此外,采用 F-RAM 的解決方案板卡占位尺寸比 EEPPROM+ 電容器組合小。同時(shí),對于需要大容量電容器的應用來(lái)說(shuō),省去電容可大大降低系統成本。

  下面的兩個(gè)電路本質(zhì)上是等效的:



  F-RAM 常用于需要在掉電瞬間保存數據的系統中。下圖所示為典型的 RC 電壓衰減曲線(xiàn)。微控制器 Vdd 電壓從 3.1V 開(kāi)始下降,并一直降到 2.8V,然后低電壓檢測器就會(huì )觸發(fā) MCU 復位,并防止繼續寫(xiě)入數據。在下面的例子中,MCU 在這兩個(gè)電壓點(diǎn)間只有 10 毫秒的時(shí)間,剛好足夠向 EEPROM 中寫(xiě)入一個(gè)字節或一個(gè)數據頁(yè)。而在同樣的時(shí)間內,采用串行外設接口 (SPI) 的 F-RAM 可以完成 50,000 次寫(xiě)入操作。



  為了在突然掉電時(shí)保證數據的完整性,先進(jìn)的已經(jīng)采用了 F-RAM。在那些需要從 DVD 中讀取播放軌跡信息的設備中,F-RAM 被用于記錄 DVD 的讀頭位置,這樣,當意外掉電時(shí) (如發(fā)電機熄火),DVD 播放器能迅速從最近的記憶位置恢復播放。這個(gè)解決方案利用了 F-RAM 幾乎無(wú)限的耐久性,能不停地記錄讀頭的位置。

  這種技術(shù)常用于防止汽車(chē) DVD 因電源故障丟失數據。由于 F-RAM 記錄了 DVD讀頭的位置,電影就可準確地從其中斷處恢復播放。這個(gè)功能非常有用,讓觀(guān)看電影的孩子們不會(huì )再抱怨電影因為技術(shù)問(wèn)題而要從頭播放。

  F-RAM 還能解決與衛星失去聯(lián)系時(shí)的定位問(wèn)題。這種問(wèn)題一般發(fā)生在汽車(chē)進(jìn)入隧道或地下車(chē)庫時(shí)。如果 F-RAM 能不停地記錄汽車(chē)的位置,當在獲得新的衛星位置前,可以使用 F-RAM 中保存的位置信息。這也意味著(zhù)突然掉電時(shí)仍有位置信息。這種連續不斷的寫(xiě)入是使用高耐久性 F-RAM 的常用技術(shù)。

高耐久性/

  除常規的音頻通道外,當今許多新型汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電都要處理大量的數據,包括交通或天氣信息,以及道路狀況,而且這些信息必須在汽車(chē)一啟動(dòng)時(shí)就有。這意味著(zhù)汽車(chē)引擎關(guān)閉時(shí),無(wú)線(xiàn)電必須下載這些數據。由于系統并不知道駕駛員何時(shí)返回汽車(chē),它必須不停地下載和保存這些數據。

  汽車(chē)制造商一方面希望汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電越來(lái)越先進(jìn),但另一方面卻嚴格地限制了從汽車(chē)電源獲取的電量,尤其是當發(fā)動(dòng)機熄火時(shí)。這就對汽車(chē)信息娛樂(lè )設備設計人員提出了非常嚴峻的挑戰。F-RAM 之所以能解決這個(gè)問(wèn)題,是因為其不受存儲器耐久性的限制,可在需要時(shí)不停地記錄數據;即只要接收到數據,就可以寫(xiě)入 F-RAM。而無(wú)線(xiàn)電完成寫(xiě)入操作后便會(huì )進(jìn)入狀態(tài),并等待下一個(gè)喚醒指令。

  此外,寫(xiě)入 F-RAM 所需的電量比寫(xiě)入 EEPROM 低得多 (寫(xiě)入 64k 位數據的功耗約為EEPROM的六十分之一),進(jìn)一步降低了整體功耗要求。這類(lèi)應用中采用 EEPROM 是不行的,因為其耐久性不夠,而且寫(xiě)入功耗太高。

存儲

  USB 連接正成為新款汽車(chē)的標準用戶(hù)接口。有了 USB 接口,就可以通過(guò)汽車(chē)音響設備播放存儲在便攜播放器/U 盤(pán)中的歌曲音樂(lè )。該 USB 接口必須能識別市面上各種音樂(lè )存儲設備及各種音/視頻文件格式;以及能保存不同設備 (如 MP3 播放器或 U 盤(pán)) 的播放列表、能夠調出每個(gè)設備上各個(gè)播放列表最后的播放點(diǎn)。這些數據都保存在 F-RAM 中,這樣就可準確地從汽車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機前的中斷點(diǎn)恢復播放音樂(lè )。利用 F-RAM 的非易失性和高耐久性便能夠實(shí)現這些功能。

  能否存儲大量數據對下一代導航系統也非常關(guān)鍵。未來(lái)導航系統令人期待的一個(gè)遠景是,能夠通過(guò)服務(wù)器獲取駕駛員關(guān)注的一些當地信息。這些包括行駛前方的周邊情況,如餐廳、景點(diǎn)和娛樂(lè )活動(dòng)等。這些不斷變化的數據一旦被接收,就迅速寫(xiě)入 F-RAM,確保斷電恢復后能立即獲得最新采集到的數據。

  導航系統的另一個(gè)未來(lái)功能是傳送當地數據。隨著(zhù)電子穩定控制應用越來(lái)越多,汽車(chē)可探測到路面的結冰情況并傳送給導航系統;而后者將向服務(wù)器報告這一情況。這樣,正在咨詢(xún)該服務(wù)器的其它導航系統就可獲得該路段的告警信息。

  保存動(dòng)態(tài)數據也是許多新款汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電的必備功能。保存的動(dòng)態(tài)數據可能是:

  ·喜愛(ài)的歌手/歌曲:系統會(huì )記住你喜愛(ài)的歌手/歌曲,并在你喜愛(ài)的歌手/歌曲在另一個(gè)電臺播放時(shí)轉至該臺。

  ·喜愛(ài)的電臺:系統會(huì )在你經(jīng)過(guò)不同的地區時(shí)記住你喜愛(ài)的電臺,并在類(lèi)似的行程中調諧到這些電臺。

  ·上次收聽(tīng)的電臺:系統能記住你上次收聽(tīng)的電臺,并且在收到指示時(shí)快速調回該電臺。

  所有這些動(dòng)態(tài)數據都必須針對不同的旅程保存下來(lái),這就需要非易失性的、能夠頻繁寫(xiě)入且功耗低的存儲器。

  動(dòng)態(tài)數據是許多汽車(chē)的基本要素,保護這些數據非常重要。F-RAM 具備快速寫(xiě)入、幾乎無(wú)限的耐久性及的獨特優(yōu)點(diǎn),可讓設計人員確保這些動(dòng)態(tài)數據具有更高的可用性和完整性。



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