飛思卡爾i.MX系列處理器助力打造全新智能汽車

汽車從誕生至今100多年來(lái)，已經(jīng)逐漸從人們的代步工具演化為生活和娛樂(lè)空間的延續(xù)，隨著汽車逐漸成為大多數(shù)人生活中的必需品，更安全、更舒適、更便捷的現(xiàn)代化智能汽車在眾多電子設(shè)備的輔助下呼之欲出。信息娛樂(lè)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程信息控制系統(tǒng)正是在這種市場(chǎng)需求下越來(lái)越多地應(yīng)用到汽車中。在8月24日開(kāi)幕的飛思卡爾技術(shù)論壇（FTF）上，飛思卡爾分享了其i.MX51的綜合平臺(tái)解決方案，該系列處理器為打造全新智能汽車提供了強(qiáng)有力的支持。

全新的市場(chǎng)趨勢(shì)

自上世紀(jì)60年代起，電子技術(shù)的進(jìn)步就已成為汽車工業(yè)發(fā)展的最大動(dòng)力，上世紀(jì)90年代，國(guó)外提出智能交通系統(tǒng)概念，智能車輛則是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。智能車輛技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通訊、自動(dòng)控制等使車輛更具舒適性、娛樂(lè)性、安全性、方便性的多項(xiàng)技術(shù)，而基于PC平臺(tái)的汽車信息化是實(shí)現(xiàn)智能車輛技術(shù)的基礎(chǔ)和必要條件。為了適應(yīng)消費(fèi)者的全新要求，汽車制造商們不斷嘗試將越來(lái)越多信息技術(shù)融入智能汽車，網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程信息控制就是其中之一。

除了已經(jīng)熟知的GPS用于定位外，WLAN、BLUETOOTH和2G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也被廣泛內(nèi)置在系統(tǒng)中，使得汽車和手機(jī)以及其他有聯(lián)網(wǎng)功能的終端設(shè)備隨時(shí)互聯(lián)，和專用的客戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)連接，甚至和互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地接入。導(dǎo)航是客戶能享受的基本功能，通過(guò)GPS與智能網(wǎng)絡(luò)行車系統(tǒng)輔助駕駛，依托蜂窩網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息檢索、實(shí)時(shí)路況導(dǎo)航及其他任何一種因特網(wǎng)互聯(lián)應(yīng)用；越來(lái)越多的新車已經(jīng)可以通過(guò)整合全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)、車對(duì)車交流技術(shù)、無(wú)線通信及遠(yuǎn)程感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛的兼容。另一方面，依靠先進(jìn)的傳感技術(shù)，可以即時(shí)判斷車輛行駛前方路況的的實(shí)時(shí)情況，結(jié)合最新的網(wǎng)絡(luò)路況數(shù)據(jù)，不僅可以幫助車主選擇最合適的路線，還可以應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)情況對(duì)行駛安全的不利局面，從而促使車輛行駛更安全更準(zhǔn)時(shí)。

車內(nèi)娛樂(lè)方面也有不小的變化，從最初的僅有音樂(lè)和廣播，到如今數(shù)字電視、數(shù)字廣播已經(jīng)越來(lái)越普及。由于隨時(shí)在線，網(wǎng)上下載歌曲或電影，或者在線收聽(tīng)或者觀看已經(jīng)和在PC上的體驗(yàn)沒(méi)有區(qū)別。全格式、高清解碼能力也更使得汽車也變成了移動(dòng)的電影院。用戶交互界面來(lái)看，觸摸屏和三維圖形的應(yīng)用給客戶帶來(lái)強(qiáng)烈的動(dòng)畫(huà)式的3D視覺(jué)感受。語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音綜合技術(shù)的應(yīng)用讓駕駛員在駕車時(shí)仍能自如操控系統(tǒng)，切換內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和短消息通信。由于聯(lián)網(wǎng)的存在，除了收聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)，收看網(wǎng)絡(luò)電視的即時(shí)新聞，跟蹤股市的即時(shí)行情也已經(jīng)成為基本功能?？蛻暨€能夠通過(guò)語(yǔ)音指令媒體播放、找歌、接電話、撥號(hào)、回短消息等等。客戶也能夠一鍵接入客戶呼叫中心，要求設(shè)置導(dǎo)航目的地、查找服務(wù)熱點(diǎn)、遠(yuǎn)程鼓掌診斷、緊急維修服務(wù)等等。通過(guò)汽車儀表盤觸摸屏，查詢并預(yù)定中意的餐館，并在愛(ài)車帶領(lǐng)下到達(dá)餐館所在地，越變?cè)綑C(jī)靈的汽車正在給車主們與眾不同的開(kāi)車體驗(yàn)。

對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求

更多的應(yīng)用意味著對(duì)電子產(chǎn)品的功能要求更為嚴(yán)格，從功能和性能的趨勢(shì)可以看出，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)和便攜電腦以及高檔手持設(shè)備的需求相近，這要求車載系統(tǒng)的CPU具有800MHz以上的頻率，有足夠快的外部總線和存儲(chǔ)器，有足夠大的存儲(chǔ)空間。即使在便攜式和臺(tái)式應(yīng)用中，這樣的系統(tǒng)的復(fù)雜度已經(jīng)是很高了。更何況在汽車環(huán)境下，由于客戶對(duì)質(zhì)量的高要求，由于汽車產(chǎn)品對(duì)電磁兼容、功耗、實(shí)時(shí)性和功耗的嚴(yán)苛要求，都使得車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度達(dá)到了前所未有的高度。

另一方面，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度很大程度上是由于軟件的復(fù)雜度帶來(lái)的。大部分新的系統(tǒng)功能都依賴于嵌入式軟件上的大量開(kāi)發(fā)工作。在汽車的其它部件中（如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器），難度在于算法、實(shí)時(shí)性、高可靠性。車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)除了算法（語(yǔ)音識(shí)別和綜合等）、實(shí)時(shí)性（必須能夠即時(shí)響應(yīng)客戶的輸入）、高可靠性（不能有死機(jī)、讀不出內(nèi)容等），還有高度兼容性（各種數(shù)字音樂(lè)和電影格式、各種網(wǎng)頁(yè)格式、各種電子書(shū)文件格式、各種通信協(xié)議），高度易操作性（語(yǔ)音交互、觸摸屏按鍵設(shè)置、3D圖形要酷而簡(jiǎn)潔），可維護(hù)性（在線下載更新軟件用來(lái)安裝新的功能或者補(bǔ)?。?/p>

隨著國(guó)內(nèi)汽車保有量的迅速增加，隨著3G網(wǎng)絡(luò)的成熟，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)產(chǎn)品將進(jìn)入一個(gè)大發(fā)展的階段。這也是國(guó)內(nèi)廠商建立品牌做大做強(qiáng)的很好的時(shí)機(jī)。汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)產(chǎn)品的商業(yè)環(huán)境和普通消費(fèi)類電子產(chǎn)品很大的不同。哪怕是后裝產(chǎn)品，由于每個(gè)用戶對(duì)自己的愛(ài)車都有特別的心理要求，所以對(duì)汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)產(chǎn)品的外觀、品質(zhì)和服務(wù)都有特殊的要求。那些在性價(jià)比、品質(zhì)和服務(wù)都會(huì)成為在這個(gè)行業(yè)成功的必要條件。

適合汽車應(yīng)用的i.MX51系列處理器

曾推動(dòng)智能本市場(chǎng)快速發(fā)展的飛思卡爾i.MX51產(chǎn)品系列，目前經(jīng)過(guò)進(jìn)一步擴(kuò)展后又推出新的處理器，以幫助客戶在汽車、工業(yè)和消費(fèi)電子市場(chǎng)突出自身特點(diǎn)從而取得成功。其中包括適合汽車應(yīng)用的i.MX514和i.MX516處理器。 i.MX514和i.MX516處理器將計(jì)劃執(zhí)行AEC-Q100資格認(rèn)證，主要面向各種嵌入式汽車零件市場(chǎng)的應(yīng)用。目前多家汽車OEM已經(jīng)選用這些處理器，計(jì)劃在2010年開(kāi)始生產(chǎn)帶有多媒體功能的汽車。 這些產(chǎn)品在汽車溫度范圍提供600MHz的性能，是基于顯示器的儀器盤、導(dǎo)航儀、無(wú)線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、信息娛樂(lè)平臺(tái)，以及其他汽車應(yīng)用的理想之選。這些器件具有先進(jìn)的圖形功能，而i.MX516還額外組合了強(qiáng)大的視頻編碼/硬件引擎，為駕駛員和乘客帶來(lái)豐富的多媒體體驗(yàn)。

飛思卡爾i.MX516多媒體應(yīng)用處理器及S12XEP100微控制器（MCU）已經(jīng)成為下一代福特SYNC™車載通信娛樂(lè)系統(tǒng)的關(guān)鍵性嵌入式處理引擎。飛思卡爾的S12X MCU 支持該系統(tǒng)的CAN網(wǎng)關(guān)，而 i.MX 處理器則提供強(qiáng)大的圖形處理功能。“借助最新一代 SYNC 系統(tǒng)，福特再次使汽車通信和信息娛樂(lè)發(fā)生徹底變革。”飛思卡爾全球汽車電子細(xì)分市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)Steve Nelson表示，“令飛思卡爾感到自豪的是，i.MX 與 S12技術(shù)能為福特具有里程碑意義的SYNC系統(tǒng)的各個(gè)版本提供先進(jìn)的處理能力。”

飛思卡爾通過(guò)提供面向i.MX51的綜合平臺(tái)解決方案，大大提升了客戶價(jià)值并縮短了面市時(shí)間。飛思卡爾i.MX51系列還提供優(yōu)化的BSP，用于LinuxOS、WindowsEmbeddedCE6.0和AndroidOS。LinuxBSP基于最新的2.6核，完全支持所有外設(shè)，并提供優(yōu)化i.MX51圖形和視頻硬件加速器的驅(qū)動(dòng)。LinuxBSP上層支持基于Debian的Linux分配(如GNOME™和Ubuntu)。

除福特之外，幾個(gè)國(guó)際主流車廠的新一代車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)也在采用i.MX系列處理器。i.MX35基于ARM-11內(nèi)核，主要用在網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)用和音頻娛樂(lè)為主的方案中。主要特征如下：

• ARM 11 內(nèi)核，532MHZ 主頻，128K L2 cache
• 支持DDR-2
• 2.5D 圖形處理器，支持OPENVG 1.1
• 攝像輸入接口及圖像預(yù)處理和后處理加速器
• 高性能LCD 控制器，支持直接驅(qū)動(dòng)800X480 24 bit 液晶屏
• 高速USB HOST 接口提供高速拷貝音樂(lè)、電影等數(shù)據(jù)的途徑
• 3 個(gè)I2S接口方便直接驅(qū)動(dòng)多聲道音頻
• 內(nèi)置兩個(gè)CAN接口
• 內(nèi)置一個(gè)MLB接口
• 軟件視頻解碼

和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品相比，F(xiàn)reescale的i.MX系列infotainment系統(tǒng)處理器有以下明顯優(yōu)勢(shì)：

• 芯片按嚴(yán)格的汽車規(guī)格設(shè)計(jì)，能滿足最嚴(yán)苛的車用半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)要求。為客戶最終產(chǎn)品的高品質(zhì)提供了保證
• 提供基于同樣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的商用芯片，和車用芯片管腳兼容。這就能兼顧到客戶在研發(fā)等階段的低成本需求
• 內(nèi)置高清視頻解碼，支持全格式，包括國(guó)內(nèi)需求很高的RMVB解碼(i.MX51)
• 支持800X480 24 bit LCD，不需要外接控制器
• 兩個(gè)LCD輸出接口，能支持前后座分別解碼顯示不同的音視頻內(nèi)容（i.MX51）
• 內(nèi)置2D 和3D 圖形加速器，滿足各種新的圖形應(yīng)用
• 內(nèi)置高速USB MASTER接口，方便客戶高效率讀寫文件
• 內(nèi)置CAN總線接口（i.MX35）