【導(dǎo)讀】汽車智能網(wǎng)聯(lián)化帶來海量的信息流，汽車駕駛所涉及的感知、控制、決策系統(tǒng)越來越復(fù)雜，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的信息交互、控制也越來越多。為了解決分布式電子電氣架構(gòu)存在的軟硬件升級受限、研發(fā)生產(chǎn)成本劇增等問題，域控制器應(yīng)運而生，它將原本分立的ECU相互融合，包括車身控制、座椅控制、娛樂中心，使更多核心功能更集中，并可以靈活按客戶要求實現(xiàn)所需功能的配置調(diào)整，方便實現(xiàn)平臺化、模塊化生產(chǎn)制造。域控制器作為汽車運算決策的中心，其功能的實現(xiàn)依賴于主控芯片，主控芯片算力的提升成為汽車智能化升級的核心之一，其結(jié)構(gòu)形式正由 MCU 向異構(gòu)式 SoC 芯片方向升級。

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域控制器的設(shè)計要點

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（1）硬件通信設(shè)計

?域控制器需要處理大量的數(shù)據(jù)交換和通信，?因此硬件通信設(shè)計是關(guān)鍵。?這包括CAN通信的初始化設(shè)置，?如設(shè)置計數(shù)器、?判斷CAN模塊是否處于未初始化狀態(tài)、?回調(diào)函數(shù)初始化設(shè)置等步驟。?此外，?還需要對CAN通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，?如數(shù)據(jù)長度、?ID、?波特率等，?以確保通信的準(zhǔn)確性和效率。?

（2）散熱設(shè)計

?由于域控制器在運行過程中可能會產(chǎn)生大量的熱能，?良好的散熱設(shè)計至關(guān)重要。?這包括選擇通風(fēng)良好且空氣對流較好的安裝位置，?以及合理設(shè)計風(fēng)道，?避免熱風(fēng)回灌現(xiàn)象。?此外，?還可以通過功能降級等措施來管理溫度，?例如，?當(dāng)溫度超過一定閾值時，?將控制功能降級以減少能耗，?從而降低溫度。?

（3）功能安全設(shè)計

汽車域控制器的功能模塊主要包括圖像識別、?數(shù)據(jù)處理、?多傳感器融合、?定位、?路徑規(guī)劃、?決策控制等。?這些功能模塊通過強大的處理器和先進(jìn)的算法，?實現(xiàn)了自動駕駛技術(shù)的不同級別算力支持。

?域控制器的功能安全設(shè)計涉及多個方面，?包括存儲單元的安全、?電源供給的完整性測試、?軟件基礎(chǔ)安全等。?這包括寄存器監(jiān)控、?通用存儲單元的安全措施、?電源供給的完整性和安全性測試、?以及軟件故障的綜合考慮，?如軟件文檔設(shè)計、?語言和風(fēng)格、?安全關(guān)鍵變量、?故障探測和糾錯等。?

方案一：旗芯微FC7300開發(fā)板，可用于域控制器、電機(jī)控制開發(fā)

方案基于旗芯微FC7300開發(fā)，支持應(yīng)用ASIL-D + ASIL-B功能安全等級多核配置。主頻高達(dá)300 兆赫 (MHz)，帶有10個CAN-FD口，1個千兆網(wǎng)口并支持TSN功能。芯片內(nèi)部集成了8MB 的Flash及1.1MB SRAM空間。FC7300產(chǎn)品家族包含EVITA Full+級別的HSM信息安全功能支持。產(chǎn)品通過AEC-Q100 Grade 1等級認(rèn)證，適用于域控制器、懸架控制系統(tǒng)等車規(guī)級應(yīng)用。

方案特點

  ?  支持工業(yè)以太網(wǎng)和車載以太網(wǎng) 1000Base-T1

  ?  板載USB轉(zhuǎn)UART電路

  ?  6 x CAN(FD)/4 x LIN

  ?  3XSENT接口

  ?  1xEEPROM/ 1xSPI Flash

旗芯微FC7300 MCU的特點

（1）高性能

?FC7300系列芯片基于多個Cortex-M7內(nèi)核，?主頻高達(dá)300MHz，?提供了強大的處理能力，?能夠滿足汽車電子系統(tǒng)對于高性能的要求，?為車輛提供卓越的性能表現(xiàn)。

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（2）高可靠性

?該系列芯片支持高帶寬高可靠的片上嵌入式閃存記憶體，?集成了8MB Flash及1.1MB RAM空間，?支持256bit的讀位帶寬并支持并行3路Flash訪問，?確保了芯片在汽車電子系統(tǒng)中的可靠運行。

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（3）高安全性

?FC7300產(chǎn)品系列支持應(yīng)用ASIL-D + ASIL-B功能安全等級多核配置，?通過了AEC-Q100認(rèn)證和Auto-Grade 1等級，?滿足了汽車行業(yè)對于可靠性和安全性的嚴(yán)格要求。

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（4）廣泛的適用性

?全系列對標(biāo)某大廠TC家族控制器，?覆蓋智能底盤、?功能安全控制器、?域控制器等應(yīng)用領(lǐng)域，?展現(xiàn)了旗芯微在汽車控制器芯片領(lǐng)域的廣泛適用性和競爭力。?

方案二：基于 NXP S32K311 的 MCU 評估板的方案

該方案是以 NXP S32K311 芯片為主控制器的評估板方案，S32K311 是基于 ARM Cortex-M7 的嵌入式應(yīng)用微控制器，有 64 KB 的 Dflash、1 MB 的 Pflash 和 128 KB 的 RAM，通用 IO 多達(dá) 78 個。S32K31x 系列 MCU 可以適用于車載信息系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、車身域控制器等應(yīng)用，達(dá)到 ASIL-B 和 D 安全等級。

核心技術(shù)優(yōu)勢

  ?  主控 NXP S32K311 采用 MAXQFP 封裝，相較于 LQFP 封裝電路板面積減少 65%；

  ?  支持通過 CAN、LIN 實現(xiàn)板間通信；

  ?  支持通過 SPI 控制高邊驅(qū)動芯片輸出；

  ?  支持 Arduino 標(biāo)準(zhǔn)接口，可供用戶驗證使用 I2C、SPI、UART、ADC、PWM 等功能。

方案規(guī)格

  ?  四層 Layout 板，尺寸：157.5 * 93.1 mm；

  ?   12 V / 5 V 供電；

  ?  工作溫度：-40 ℃ ~ +125 ℃；

  ?  板載 NXP FS26 系列汽車安全系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC），提供多種電源選擇；

  ?  板載兩個 CAN 收發(fā)器、一個 LIN 收發(fā)器、一個四路輸出通道的高邊驅(qū)動芯片，并引出相應(yīng)接口；

  ?  板載 USB 轉(zhuǎn)串口芯片，支持 USB 數(shù)據(jù)傳輸。

S32K311 的特點

  ?  ARM Cortex-M7 內(nèi)核，頻率最高可達(dá) 160MHz。

  ?  符合車規(guī)級 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，耐溫 150℃，輸入 3V/5V。

  ?  最高 4M Flash 和 512KB SRAM。

  ?  集成 ARM Cortex-M0+ 內(nèi)核的 HSE-B 硬件信息安全加密模塊。

  ?  最高 100Mbps 以太網(wǎng) (TSN)，最多 6 路 CAN FD，支持多路 LIN 接口、SAI 和 I2S 音頻接口。

  ?  支持用于電機(jī)控制的 eMIOS、BCTU、LCU 等外設(shè)模塊。

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