车载电子系统越来越青睐FPGA

2009-03-17 22:03:48来源: 中电网

      可编程逻辑器件(PLD)越来越受到车载电子系统市场的青睐,因为它的内在灵活性和能够在制造场所甚至最终销售点修改设计的能力。PLD器件针对的汽车电子系统市场包括驾驶辅助系统、信息娱乐系统和通信系统,它非常适合用来让设计师满足用户市场不断变化的口味和需求。

      汽车生产批量和价格敏感性可能会让许多设计师认为PLD太贵。但事实上,PLD为寻求这样一种平台的设计师提供了一种高效和经济的解决方案,该平台能够适应从高端汽车到大众汽车的所有需求。

      汽车内部越来越豪华

      如果你对汽车各种系统进行更仔细的观察,你就会明白为什么汽车工业越来越青睐车载电子设备应用领域。随着燃油价格的提高,崇尚马力和性能的产品时代正逐渐被乘坐舒适性和娱乐性所替代。OEM厂商几乎无一例外正在将消费电子解决方案引入到汽车上。

      这些解决方案的市场容量就像它们将要部署的汽车一样各有不同,其范围从全功能的信息娱乐和导航解决方案到带新型显示器的收音机不等。问题不是元器件的价格,而是消费者口味变化的速度。

       包含硬件在内的整个系统价格由包括了与开发设备平台以及软件相关的成本等组成。另外,测试系统和维护多个平台也会显著增加这些嵌入式解决方案的成本。

      随着各种功能的增加,开发和测试软件的工作量正呈指数式上升。为了使这些成本受到控制,汽车市场常用的操作系统已集成了越来越多的标准功能,并向开发人员提供了广泛的应用程序。目前,对第一流汽车供应商来说,支持多种平台已变得愈加困难,因为它们通常基于OEM厂商独特的平台。

      半导体器件的快速演进/淘汰趋势也正变成一个主要的考虑因素,因为采购经理必须重新评估现有的供应商名单能否满足未来的设计需要。PLD使得第二供应源、库存灵活性、以及软件在新的可扩展平台上的重新部署都很容易实现。

      随着越来越多的应用在嵌入式微处理器上实现,软核处理器可以为这样一些设计提供理想的解决方案,其上的软件应用可能需要被可靠地移植到新一代的PLD中。此外,PLD供应商也以其很长产品生命周期和稳定的产品供应而出名。

      总之,这些成本确实会影响系统价格,而汽车制造商会把这些成本转嫁给消费者。从长期观点看,应对来自传统电子领域的价格与功能压力的明显方法是采用开放的标准化架构。不过,主要障碍是消耗很大功率的昂贵处理器及其芯片组。

      设计须知

      未来车载电子系统的理想架构必须满足一些基本的要求。首先,处理器的命令集和基本架构必须开放,并且可以免费得到,产品有替代供应源的半导体制造商才可能被选为供应商。其次,半导体器件必须满足汽车应用领域的严苛要求。

       处理器的性能和功能也必须有很大的可扩展性。处理器架构必须覆盖入门级和高级单元,这样相同软件可以在任何单元上运行。最后,系统架构必须确保严格隔离与特定汽车相关的和其它特别的数据处理,以防止车载系统影响到其它汽车特性。

      未来汽车的车载电子系统将基于开放的、可扩展的、灵活的和安全的架构,而且它还能提供有吸引力的性价比。PLD的在系统可重编程能力允许设计师灵活地根据不断变化的标准调整车载电子系统,它使得设计师用一个器件就可应对多种不同平台和性能集,并且无需更换PLD器件就能进行现场升级和修正。

      在未来的联网汽车时代,这样一种前景是存在的,即设计师可以远程改变器件配置来升级特性、固件甚至硬件,而不用专门赶到经销商的服务部门。汽车制造商和消费者都对这样一种前景抱有浓厚的兴趣。

      对OEM厂商来说,这一技术能力可以确保汽车在离开销售门店的很长一段时间内仍能为他们提供延长的收入来源。对消费者来说,它将扩展汽车的通用性。不管消费者需求和个人口味如何变化,这些汽车系统将始终能够跟上消费者的需求。

关键字:PLD  可编程逻辑器件  FPGA  车载电子系统

编辑:赵丽 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2009/0317/article_523.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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