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新的数字解决方案将支持更为复杂的内容、更大型的显示屏和新的人体工学设计,包括用于增强现实的抬头显示系统(HUD)。
随着显示屏价格的下降,数字仪表解决方案较模拟/混合仪表具有更加好的成本竞争力,同时也比传统仪表拥有更多关键优势。这些优势包括向驾驶员提供更多相关联的内容(包括媒体、更大尺寸的地图等),还能基于驾驶模式(正常、运动、越野等)提供定制的显示内容。而且,数字仪表解决方案能够在所有车厂(OEM)车型上提供一致的外观和风格。也可以帮助 OEM 集成 HUD 和司机监控等新功能,并且允许在使用相同的仪表硬件系统时,在软件上对各种车型进行区别配置。
德州仪器(TI) JacintoTM 6 处理器(SoC)系列提供可扩展的解决方案,从入门级到高端数字仪表皆适用,而且满足了仪表系统对图形、安全性和快速启动的要求。下面将描述基于Jacinto 6 SoC的数字仪表系统和软件解决方案,探讨相关软件和ECO的支持,介绍在Jacinto 6 处理器上验证的各种数字仪表概念原型。
第二个系统要求是安全。尽管不是所有的图形内容都与安全有关,但信号警报灯(如检查发动机和制动器故障警告)都与安全有关。因此,仪表系统要求信号灯呈现符合ASIL-B级安全认证。而且,安全组件中的音频警告(如“车门未正确关闭”警报或安全带提示音)可能要求符合仪表系统中的音频驱动程序的ASIL-A等级。
OEM目前正在不断将新特性集成到数字仪表系统中,包括仪表SoC直接驱动的HUD功能和驾驶员监控功能。同时,将音响主机中的内容流畅地集成到仪表显示屏中也变成一项必需的功能。具体而言,一定要通过车载网络(如以太网音视频桥接技术(eAVB))传输音响主机中的数据,并将这一些数据在仪表屏幕上呈现和显示出来。该视频流传输的数据将会要求仪表SoC具备解码功能。
最后一点,还需优化数字仪表系统成本(BOM)。针对这方面,常常要一个软件平台兼容的可扩展SOC解决方案,使OEM/一级制造商能够在价格和性能上可上下扩展;可提供多显示和多摄像头支持;并且集成大量汽车外设,如CAN网络和eAVB。另外,尽管功率和热性能是经常被忽略的系统参数,但它们实际上也对系统 BOM 有所影响,因为数字仪表组系统在大多数情况下要风扇等附加组件。
• 存储引导映像的闪存和文件系统。Jacinto 6上的两个常用的闪存接口是四路串行接口存储芯片(QSPI)和嵌入式存储芯片(eMMC)。
• 车载MCU,管理输入/输出信号、全系统唤醒,可能还包括CAN协议栈。同时,应用处理器也有需要处理CAN和eAVB等网络栈协议。
• 影音娱乐主机的图像接入接口、后视摄像头或驾驶员监控摄像头的输入接口。
Jacinto 6 SoC 系列是一个多核异构架构,如上图中所示。除了功能强大的处理器单元(MPU)外,专用硬件加速器也可处理特定任务,从而在性能、功耗和成本上达到最佳平衡。Jacinto 6处理内核包括基于Arm®Cortex®-A15内核的通用MPU,可运行Linux、QNX或Integrity等高级操作系统,管理重要系统组件和中间件(如图形和显示)。Jacinto 6 图形处理单元(GPU)处理所有图形渲染。它包括3D和2D图形内核。辅助处理器单元(AMPU)是较小的 ARM 内核。在Jacinto6系列中,它们是多个 Cortex-M4 内核,能处理CAN 或以太网通信,以及所有有安全可靠性要求的组件。数字信号处理器(DSP)是选装件,支持驾驶员监控和识别等附加功能。多媒体单元满足仪表系统的视频解码和编码要求。除了处理内核外,应用处理器内存吞吐量也是执行所有数据搬移和防止系统性能瓶颈的一个重要部分。除此以外还有一系列外设的集成保证了最优的系统BOM成本,包括CAN、eAVB、多显示输出和多摄像头输入。
Jacinto 6 SoC 提供了满足数字仪表系统快速启动要求所需的功能,强大的 MPU 能快速载入和执行引导映像;通过快速闪存接口(包括QSPI和eMMC)将数据搬移到外置 DDR 存储器;辅助 AMPU 单元与HLOS 并行载入和启动另外的RTOS引导映像,以此来实现在启动过程中快速显示和其他快启功能。
数字仪表市场是一个令人期待的增长领域。TI的Jacinto 6 SoC 系列是面向数字仪表市场的一个强大的平台,它通过可扩展的、成熟的、具有成本优势且软件兼容的平台,以及成熟和全面的软件 SDK 和ECO的支持,满足了当前和未来的数字仪表解决方案要求。点击阅读原文,查看更加多汽车信息娱乐与仪表盘参考设计。