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车载资通娱乐系统分析与设计

作者:时间:2008-05-15来源:意法半导体收藏

  随着用户对驾车体验要求的提升,系统由于与行车的舒适性及便利性息息相关,已逐渐成为车体、传动和安全三大基本单元以外的第四大系统。资通娱乐系统同时承载了娱乐和交通状况信息的获取等职能。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/82643.htm

  传统的汽车三大基本功能:车体、传动和安全系统与行车操控有直接的关系,而作为第四大车载系统则在定位上与前三者有很大区别,即该系统并不直接影响行车驾驶的操控性和安全性。

  随着电子技术的发展,汽车已逐渐成为家庭娱乐与办公环境的延伸。原本独立的消费和通信等应用在进入领域后,不断出现了新的整合性应用。系统中除了高清 / 高保真内容播放和数字电视等功能,车载GPS导航、移动电话(GSM/GPRS)、信息连接、短距离通讯(Dedicated Short Range Communication, DSRC)及高阶数据连结控制(High Level Datalink Control, HDLC)等也逐步成为该系统的重要组成部分。系统即结合了GPS、GSM/GPRS、DSRC及交通信息数字广播等功能而产生的整合性服务,其能够提供实时路况导航、避开拥堵路段并判断最佳的行车路线、提供汽车状况诊断、失车寻回、预约停车位、电子收费(Electronics Toll Collection, ETC)及进行紧急状况呼叫等多样性的增值服务。

  系统规划

  平台的基本构架为主控制器/处理器、GPS引擎、音视频CODEC、无线通讯模块和影音输出装置等构成。由于Telematics不同功能的集成和衍生,使其系统设计变得日益复杂;而实际上另一方面,由于其来源于普通的消费电子产品,因此在在软、硬件系统架构上与市场上流行的嵌入式手持设备并无太大的差异;而与普通消费电子的区别主要在于应用领域的不同,使其在软件层面、系统可靠性及延伸性外围接口上具有其专有的特性。

  平台为为车载Telematics系统设计的开发平台,其主要硬件架构包括多媒体应用处理器和GPS接收器,并支持广泛的外围接口。除了在功能上能满足车载收音机、导航、车内连结功能、影音播放媒体设备、移动电视和后座娱乐等需求外,的定制化特征实现了产品较大弹性,有助于加快具有特定需求产品的上市速度。

        

                       图一 Telematics平台架构示意图(以 Pro为例)

  主控制器/处理器

  Telematics系统具有处理多种资讯和娱乐信息的能力,随着功能的增多和工作负载的不断增加,对作为运算及控制核心的主控制器/处理器的性能要求也不断提升。车载Telematics系统处理器正从8位MCU逐步提升到32位,甚至采用高整合度的SoC应用处理器。目前处理器核心多采用ARM7及ARM9两种,下一代的高端产品将采用先进的65纳米制程,和搭载更强大的ARM11核心。

  的Nomadik应用处理器采用以ARM为控制核心搭配多颗硬件或DSP加速器,以达成最佳化的处理效能多核心分布式处理的架构,满足了车载Telematics系统的技术需求。

       
                                     图二 (以Nomadik为例)

  Nomadik的专用加速器主要针对视频、音频、2D/3D绘图、Java等功能,以及加速功能硬件(Acceleration Hardware)等。其中强化的3D绘图加速器,可用于地图绘制和人机接口的显示功能;音频加速器则支持MP3、AAC、AAC+、WMA、Midi等多种标准,以及高端多声道格式,如MP3Pro、MWA、DTS-ES、AAC、Dolby Digital-EX等,它还同时具备一个24位音频数据信道,能提供噪声抑制、回声消除、立体声强化与环绕音效等功能;视频加速器支持最新的H.264/AVC解码,能提供30fps的VGA输出质量。

       

             图三 具广泛功能延伸性的多核心应用处理器架构(以Nomadik n8810为例)

  Nomadik除了以分布式方案来提升影音多媒体的处理效能及降低功耗外,弹性的多核心架构让使用者可以快速整合自己的专有算法,并支持新的音视频编码格式。此外,Nomadik还提供广泛的连接性,可通过UART连结GPS导航器、GSM/GPRS及Bluetooth无线通讯模块;支持包括NAND闪存、CF 卡、微型硬盘、SD卡、SDRAM等多种储存设备或内存。为了延伸Telematics平台的功能,Nomadik也支持包括CD/DVD/Radio/TV播放器及USB OTG等广泛的外围接口。


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