高性能車載電腦設(shè)計(jì)指南

時(shí)間：2012-04-02 06:45:18

關(guān)鍵字：車載電腦 BSP CPU Z5

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[導(dǎo)讀]高性能車載電腦設(shè)計(jì)指南

一、綜述
本文將介紹如何利用英特爾凌動(dòng)系列CPU，搭建一個(gè)高性能，可升級(jí)的硬件平臺(tái)，不僅滿足防震、寬溫、低功耗、穩(wěn)定、安全等基本車載要求，而且支持微軟 Windons 系列操作系統(tǒng)及無線寬帶上網(wǎng)。讓服務(wù)提供可以借助于現(xiàn)有的各種成熟軟件及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為高端用戶提供實(shí)時(shí)路況信息、智能導(dǎo)航，車輛故障監(jiān)測(cè)、無線通訊、移動(dòng)辦公、安全預(yù)警、防盜、語音控制、集中調(diào)度、輔助駕駛等高附加值應(yīng)用。利用網(wǎng)絡(luò)通訊與信息處理增長(zhǎng)越來越快捷便利的發(fā)展趨勢(shì)，與通訊運(yùn)營(yíng)商及各種服務(wù)供應(yīng)商一起為車載電腦開拓更加廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。

二、采用模塊化技術(shù)快速搭建車載電腦平臺(tái)對(duì)于首次接觸x86 硬件平臺(tái)的客戶，一般會(huì)遇到以下幾個(gè)主要障礙：

1．由于信號(hào)線傳輸速率較高，硬件布線較復(fù)雜。
2．軟件系統(tǒng)采用BIOS+操作系統(tǒng)啟動(dòng)模式，前期開發(fā)投入較高。
3．量產(chǎn)時(shí)，需要進(jìn)行大規(guī)模的穩(wěn)定性測(cè)試，投入較高。
4． x86 開發(fā)難度較大、周期較長(zhǎng)。

為此，針對(duì)已經(jīng)具有豐富汽車電子設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，我們建議在初期采用模塊化方式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。核心理念為：技術(shù)含量較高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)相對(duì)固定的 CPU 核心部分，采用成熟的CPU 模塊；而與客戶需求相關(guān)，變化較大的應(yīng)用功能，如FM、CMMB、GPS 等設(shè)計(jì)到功能模塊底板上。這樣設(shè)計(jì)者可以依靠現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，迅速推出具有各種功能特色的支持x86 平臺(tái)的車載電腦產(chǎn)品。

模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)：

大大降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和周期
大大減少開發(fā)經(jīng)費(fèi)投入
快速、自由構(gòu)建符合個(gè)性化的系統(tǒng)
輕松延伸產(chǎn)品線
加快市場(chǎng)推廣的進(jìn)程

三、成功案例分析
英康仕公司研發(fā)、生產(chǎn)的ENC-Z510 CPU 模塊，采用英特爾公司專為嵌入式市場(chǎng)設(shè)計(jì)的凌動(dòng)(Atom)CPU Z510PT 及US15WPT 橋片，具有高性能、低功耗、支持工業(yè)級(jí)溫度、擴(kuò)展性強(qiáng)、量產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，已經(jīng)被眾多的廠商采用，完成了多款車載電腦產(chǎn)品。

CPU 平臺(tái)簡(jiǎn)介
Intel® Menlow 平臺(tái)由代號(hào)為Silverthorn 的Atom™Z5XX 系列處理器和代號(hào)為Poulsbo 的南北橋合一的US15W 的橋片組成。

車載電腦拓樸圖：

車載電腦邏輯框圖：

硬件實(shí)物照片：

英康仕基于Intel® Menlow 平臺(tái)的車載電腦解決方案主要功能：專為車載電腦設(shè)計(jì)，獨(dú)有的產(chǎn)品和服務(wù)可以幫助您輕松搭建車載電腦平臺(tái)，使您的產(chǎn)品快速導(dǎo)入市場(chǎng)。

英特爾凌動(dòng)Z510-1.1GHz/Z530-1.6GHz處理器和系統(tǒng)控制中樞US15W可以滿足開發(fā)者高性能、高集成、低功耗的要求。

英康仕的ENC-Z510模塊可以輕松擴(kuò)展各種IO接口，連接FM、CMMB、GPS等各種模塊；雙屏異步顯示、7.1聲道立體聲輸出可以令您的影音娛樂功能與眾不同。

ENC-Z510模塊支持電源管理、喚醒、開機(jī)、關(guān)機(jī)控制。ENC-Z510模塊支持設(shè)計(jì)者靈活、快速設(shè)計(jì)基于特定要求的客制底板。

英特爾架構(gòu)技術(shù)及英康仕的設(shè)計(jì)完全可以滿足家用和辦公及影音娛樂及車載的要求。寬電壓9-19V范圍及低功耗待機(jī)功能可以快速集成到車載系統(tǒng)中支持車載娛樂功能包含：

藍(lán)牙連接實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話免提功能
視頻捕捉實(shí)現(xiàn)可視倒車
立體聲的輸入、輸出及麥克風(fēng)
最多8個(gè)USB接口，可以輕松連接GPS、MP3、DVD等消費(fèi)類電子產(chǎn)品
PCI-E總線可以輕松連接3G模塊，使您隨時(shí)隨地與外界溝通
PATA、SATA接口輕松連接硬盤和電子盤等儲(chǔ)存設(shè)備
網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)軟件下載升級(jí)及汽車診斷功能

主要優(yōu)勢(shì)：

超低功耗:超低的發(fā)熱量,降低了系統(tǒng)的散熱要求,增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;在一般停車情況下,可以采用待機(jī)方式,以方便用戶更加快捷啟動(dòng)電腦;
高抗震動(dòng)性:不僅主芯片,CPU 和內(nèi)存采用在板方式,存儲(chǔ)方式也采用在板SSD 固態(tài)電子盤,增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的抗震動(dòng)能力和增加系統(tǒng)穩(wěn)定性;
超強(qiáng)擴(kuò)展性:采用核心板加擴(kuò)展底板方式,靈活的設(shè)計(jì)風(fēng)格,使得你的底板擴(kuò)展功能可以無限延伸,靈活多變,使得車載電腦技術(shù)能更多融合車載電子的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)小巧:核心板的設(shè)計(jì)風(fēng)格使得產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的分布更加合理,尺寸設(shè)計(jì)更加靈活

四、結(jié)束語
為了滿足初次涉足英特爾平臺(tái)的開發(fā)廠家需求，英特爾（中國(guó)）公司嵌入式產(chǎn)品事業(yè)部協(xié)同英康仕等中國(guó)的合作伙伴，愿意為車載電腦的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)廠家提供全方位的服務(wù)，包括：

市場(chǎng)發(fā)前景分析，軟、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品前瞻性和建設(shè)性的建議
模塊化車載電腦(擴(kuò)展底板)規(guī)格的參與制定與開發(fā)設(shè)計(jì)
客戶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、散熱的參與制定
操作系統(tǒng)(定制XP Embedded、Linux 等)，用戶界面及應(yīng)用軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)與建議。

英特爾公司凌動(dòng)CPU 內(nèi)核的誕生為嵌入式應(yīng)用特別是車載電腦行業(yè)注入了全新的發(fā)展動(dòng)力，英特爾公司將基于這個(gè)內(nèi)核不斷推出性能更強(qiáng)，集成度更高，更適應(yīng)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。這對(duì)于發(fā)展中的中國(guó)車載行業(yè)是一個(gè)彎道超越的好機(jī)會(huì)，抓住機(jī)遇的廠家將在今后的發(fā)展中占領(lǐng)技術(shù)和市場(chǎng)的制高點(diǎn)，為以后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)而牢固的基礎(chǔ)。