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隨著電動(dòng)汽車對智能化程度要求越來越高，因此對車內(nèi)電子元件需求量隨之爆發(fā)式增長。使得整車對汽車電子系統(tǒng)集成度要求也進(jìn)一步提升。通過單個(gè)芯片集成更多的功能來簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)的集成度成為主流的方法。對于車身應(yīng)用來講，將電源，看門狗，CAN收發(fā)器集成到一個(gè)芯片里（系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片）成為縮減系統(tǒng)尺寸的一個(gè)重要手段。

█   系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC優(yōu)勢）

在傳統(tǒng)汽車電子硬件設(shè)計(jì)中，電源，通信包括一些監(jiān)控功能都是通過多個(gè)電路或者模塊來實(shí)現(xiàn)的。這不僅增加了電路設(shè)計(jì)的難度，而且對于系統(tǒng)可靠性，成本以及輕量化設(shè)計(jì)形成挑戰(zhàn)。在系統(tǒng)中應(yīng)用SBC產(chǎn)品，不僅能夠使電路設(shè)計(jì)簡化還能大量縮減外部電路和元器件的數(shù)量從而達(dá)到輕量化設(shè)計(jì)并且優(yōu)化系統(tǒng)成本。除此之外，SBC自帶的診斷機(jī)制可以幫助系統(tǒng)達(dá)到功能安全的要求。這也就體現(xiàn)了SBC產(chǎn)品的強(qiáng)大優(yōu)勢。

總的來說，在汽車電子單元使用SBC產(chǎn)品的好處：

◆  縮小PCB尺寸

◆  降低系統(tǒng)靜態(tài)功耗

◆  更高的系統(tǒng)可靠性

◆  簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及功能安全設(shè)計(jì)

█   OKX0210

OKX0210是豪威集團(tuán)最新推出的一款用于車身控制單元的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片。這款系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片采用DFN3.5*5.5封裝，最高支持40V輸入，滿足汽車12V供電系統(tǒng)要求。OKX0210集成了兩路LDO，由一個(gè)主LDO給MCU供電、另一個(gè)LDO給內(nèi)部CAN收發(fā)器以及外部負(fù)載供電。其中內(nèi)部高速CAN收發(fā)器最大支持CANFD 5Mbps通信。支持系統(tǒng)跛行回家模式。內(nèi)部集成多種診斷機(jī)制且支持ASIL B的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。OKX0210符合AEC Q100 Grade1要求。

OKX0210 集成2通道LDO，1路CAN收發(fā)器，本地硬線喚醒及跛行回家模式的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片

◆  LDO1 輸出3.3V/5V 250mA

◆  LDO2 輸出 5V 100mA

◆  CAN收發(fā)器最高支持5Mbps CANFD通信

◆  最大支持4MHz SPI通信

◆  可靈活配置看門狗模式，Timeout/Window/Off 模式

◆  支持跛行回家模式

◆  睡眠模式下極低的靜態(tài)功耗

◆  LDO1 VCC1

    -3.3V/5V電平輸出，滿足主流MCU需求

    -最大輸出250mA

    -支持外接PNP管，優(yōu)化系統(tǒng)散熱

◆  LDO2 VCC2     

    -5V電平輸出

    -最大輸出100mA

    -集成OV/UV和過流檢測

◆  高速CAN收發(fā)器

    -最高支持5Mbps CANFD通信

    -集成信號改善功能 (SIC)，提高通信可靠性    

    -支持CAN局部網(wǎng)絡(luò)的特定幀喚醒及CANFD 

      tolerance

◆  支持本地硬線喚醒 WAKE pin

◆  AEC-Q100 Grade 1

◆  滿足ISO26262功能安全ASIL-B等級

◆  封裝：DFN3.5x5.5 -20   

█   集成高速CAN收發(fā)器

OKX0210內(nèi)部高速CAN收發(fā)器，符合ISO 11898-22016, SAE J2284-1到SAE J2284-5。支持CAN通信局部網(wǎng)絡(luò)可以通過特定幀喚醒。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理同睡同醒的邏輯不同，局部網(wǎng)絡(luò)管理根據(jù)不同的電子電氣功能在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)劃分出多個(gè)虛擬的局部網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)局部網(wǎng)絡(luò)間可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的休眠喚醒功能，互不影響。如圖1所示，根據(jù)不同功能，網(wǎng)絡(luò)上的若干節(jié)點(diǎn)被劃分為2個(gè)組，組1為車門解鎖相關(guān)功能，組2為車燈相關(guān)功能。在點(diǎn)火鑰匙處于OFF檔且所有節(jié)點(diǎn)處于睡眠狀態(tài)后，主控需要對車門解鎖，此時(shí)主控只需喚醒與解鎖功能相關(guān)的節(jié)點(diǎn)，其他與該功能不相關(guān)的節(jié)點(diǎn)仍然處于睡眠狀態(tài)。

圖1 局部網(wǎng)絡(luò)示例

喚醒邏輯：節(jié)點(diǎn)只有收到所屬組內(nèi)的特定報(bào)文（通常是網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文），才被喚醒。主控發(fā)送的特定報(bào)文只能將node1-3喚醒，而node4和node5仍處于睡眠狀態(tài)。

因此，根據(jù)功能來劃分局部網(wǎng)絡(luò)的方式，可以在一個(gè)功能激活的時(shí)候，僅使相關(guān)節(jié)點(diǎn)被喚醒并進(jìn)行通信，而其他的節(jié)點(diǎn)仍然可以保持睡眠狀態(tài)，這樣就極大程度上減少了電量消耗。組的劃分非常靈活，不僅可以對同一網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，還可以將跨網(wǎng)段的節(jié)點(diǎn)劃分到同一PN組內(nèi)，除此之外，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以屬于一個(gè)或多個(gè)PN。

█   信號改善功能（CAN SIC）

當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜時(shí)，例如CAN節(jié)點(diǎn)為星形拓?fù)溥B接，由于星型拓?fù)湟鸬淖杩共贿B續(xù)從而引起信號反射。在通信速率較高時(shí)會引發(fā)信號畸變從而導(dǎo)致通信故障。因此，盡管CAN收發(fā)器最大支持5Mbps的CANFD報(bào)文，但在實(shí)際車輛網(wǎng)絡(luò)中通常以低于2Mbps的速率使用。信號改善功能(SIC)使CAN-FD收發(fā)器能夠以5Mbps及更高的速度用于復(fù)雜的星形網(wǎng)絡(luò)，而無需進(jìn)行大規(guī)模的重新設(shè)計(jì)。

OKX0210集成信號改善功能(SIC)功能，對于更復(fù)雜的車載網(wǎng)絡(luò)能夠提供更高可靠性的CAN通信。如圖2和圖3所示，在對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)且有信號改善功能的收發(fā)器來說，CAN通信不容易被干擾從而提高CAN通信的可靠性。

圖2 無信號改善功能

圖3 有信號改善功能

█   功能安全ASIL-B

滿足汽車電子對功能安全的需求

為了滿足車身電子對功能安全的需求，OKX0210集成了多種安全診斷機(jī)制，來提升系統(tǒng)對單點(diǎn)故障和潛在故障的診斷覆蓋率，提升系統(tǒng)的功能安全級別。

█   OKX0210典型應(yīng)用

主要應(yīng)用于車身電子，例如方向盤控制器，雨刷控制，車燈控制器以及座椅應(yīng)用等。OKX0210能夠搭配市面主流的微控制器，典型應(yīng)用如圖4所示。

圖4 OKX0210典型應(yīng)用

█   OKX0210設(shè)計(jì)資源

OKX0210提供全套的軟硬件評估方案，便于客戶獨(dú)立評估產(chǎn)品性能。

目前，這款系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片已接受送樣，預(yù)計(jì)將于2024年Q3實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。欲了解更多信息，請聯(lián)系豪威集團(tuán)的銷售代表：

https://www.omnivision-group.com/about-haowei。

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圖文來源：2023-11-27  豪威集團(tuán) OmniVision（ 微信號OmniVisionGroup）

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