利用永久性存储器实现智能汽车功能的全面调用

　　智能汽车中的每个应用系统都包含了一个与汽车中其他处理节点相连的处理节点。在相互连接的网络节点中增加可用的永久性存储器将形成一个经验节点网络(图1)。这些经验节点允许汽车定制设置，如根据系统以前学到的经验进行处理和执行操作。

图1：分布式使用永久性存储器以实现基于经验的定制

　　用于汽车安全的全面调用

　　Garnter公司表示汽车安全的下一个重要增长领域是主动安全电子。该公司预测，今后50%的新车将装备电子稳定控制系统(ESC)。对牵引力控制系统(TCS)、刹车辅助系统(BA)和自适应导航控制系统的预测也大致相同。

　　众所周知，这些系统可获得的预碰撞信息将有助于防止灾难性车祸。目前的系统可能只有几分之一秒的时间用来对突发情况进行分析并做出反应。尽可能早地向这些系统提供有用的信息能使这些系统的预防作用更加成功。即时信息来自传感器，如毫米波雷达、倾斜与偏航传感器、牵引和传动控制等。全面调用需要收集即时信息以及从以前的经验中得到的数据，比如司机的反应能力以及以前在特定GSP位置和方向处获得的传感器和ESC动作数据。

　　知道需要存储什么信息与能够调用这些信息同样重要。存储太多的信息以便以后使用是不切实际的，只有重要的事件才应被存储进永久性存储器。

图2：下一代汽车安全电子

　　全面调用的实现

　　对于供娱乐系统使用的大量数据来说，或许需要使用硬盘作为存储介质。车内的其他系统可能使用非易失性存储器或带恒定电源的SRAM。许多车辆用SRAM保存无线电台分配等设置信息，但当汽车电池断开时会丢失所有存储的信息。永久性存储器最好用真正的非易失性存储器(如闪存)实现。

　　随着越来越多的半导体器件被集成进汽车，FPGA的使用量也相应地增加。FPGA通常都带有非易失性存储器，无论它们是基于单片闪存的FPGA还是使用外部启动存储器的基于SRAM的FPGA器件。当电源关闭时，基于SRAM的FPGA将丢失这些配置信息，包括任何新的定制数据。因此，任何新获取的定制数据必须存储在片外。

　　如果小尺寸或瞬时启动特性是设计优先考虑的因素，那么带片上闪存的FPGA是个很好的选择。现在也有的FPGA器件在单芯片中同时嵌入了闪存和SRAM。这些器件同时具有CPLD的受保护立即启动性能和SRAM FPGA的速度与容量优势。这些器件不需使用外部存储器实现SRAM的启动配置或预加载内部嵌入式RAM块(EBR)。像LatticeXP2 FPGA系列这样的新一代非易失性FPGA器件有一个特点，即能够将内部SRAM EBR存储器块内的内容写回闪存，从而成为器件下次启动时的默认信息(图3)。如果FPGA中使用了软处理器，EBR内的可变信息也可以被写回闪存。

图3：可用于存储设置信息的带闪存的LatticeXP2 FPGA。

　　对基于SRAM的FPGA来说，用于启动编程的SPI闪存也可以用来保存定制数据。由于SPI存储器内的额外比特比较便宜，而且不占用额外的电路板面积，因此用SPI存储器实现数据存储非常有意义。

　　为了满足汽车要求，很重要的一点是要确保FPGA符合AEC-Q100标准以及确保供应商获得了TS16949认证。如同任何闪存器件一样，设计必须考虑器件支持的写入次数。比如保证最少1万次写入次数的闪存器件如果一天写一次可以用27年以上。任何闪存器件的寿命都可以通过审慎地使用闪存来延长。