基于恩智浦的S32G2汽車網(wǎng)絡(luò)處理器，艾睿電子開(kāi)發(fā)出了一款功能強(qiáng)大的車載網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)套件，助力開(kāi)發(fā)者應(yīng)對(duì)新一代汽車電子電氣架構(gòu)復(fù)雜性挑戰(zhàn)。

市場(chǎng)需求

近幾年，汽車電子電氣架構(gòu)迅速演進(jìn)，包括更高的功能安全、信息安全、OTA能力、更強(qiáng)的通訊能力及網(wǎng)絡(luò)帶寬、更加智能的駕駛系統(tǒng)等。這些需求對(duì)芯片以及網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了更高的要求。同時(shí)在電子設(shè)備越來(lái)越多、網(wǎng)絡(luò)連接越來(lái)越多的情況下，功能安全和信息安全變得越來(lái)越重要。所有這些需求逐漸催生了新的汽車電子設(shè)計(jì)架構(gòu)以及新的芯片解決方案。這些新的解決方案使得最新的汽車概念得以實(shí)現(xiàn)。

隨著這些電子設(shè)備融入新的汽車架構(gòu)，汽車對(duì)軟件的需求越來(lái)越大，同時(shí)可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)十年，汽車上的軟件代碼會(huì)成倍的增加。由于軟件開(kāi)發(fā)成本高昂，因此我們需要平臺(tái)化的處理器架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼的重復(fù)使用，從而降低軟件開(kāi)發(fā)成本。

另一個(gè)正在發(fā)生的汽車革命是汽車數(shù)據(jù)正在爆發(fā)式的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的汽車開(kāi)始連接到云服務(wù)器，從而使得OEM廠商能夠在云端訪問(wèn)汽車數(shù)據(jù)并提供諸如在線升級(jí)、遠(yuǎn)程控制等服務(wù)；并且自動(dòng)駕駛的逐步升級(jí)也會(huì)帶來(lái)更多的數(shù)據(jù)。

方案概述

綜上所述，面對(duì)這些越來(lái)越復(fù)雜的需求，恩智浦的S32G2汽車網(wǎng)絡(luò)處理器能夠很好的應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。S32G2包含以下特性：

◆ 四個(gè)采用Arm Neon?技術(shù)的Arm Cortex-A53內(nèi)核，帶可選的兩兩鎖步功能，用于處理高算力的應(yīng)用和服務(wù)

◆ 3個(gè)Arm Cortex-M7全鎖步內(nèi)核，用于處理實(shí)時(shí)應(yīng)用

◆ 低延遲通信引擎(LLCE)，用于處理汽車網(wǎng)絡(luò)加速

◆ 數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)引擎(PFE) ，用于以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)加速

◆ 硬件安全引擎(HSE)，用于安全啟動(dòng)和加速安全服務(wù)

◆ 支持實(shí)現(xiàn)ASIL D功能安全的片上硬件模塊和軟件庫(kù)

◆ AEC-Q100 2級(jí)設(shè)備：-40℃至105℃

S32G2車載網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)套件

基于S32G2，艾睿電子開(kāi)發(fā)的車載網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)套件，由核心板和底板組成。

● 核心板上集成了S32G274A、SBC、LPDDR4、QSPI FLASH、eMMC和SD卡。

● 底板對(duì)核心板進(jìn)行了功能擴(kuò)展，包括USB、CAN、LIN、FlexRay、UART、Ethernet等接口，并且通過(guò)SJA1110擴(kuò)展了多個(gè)以太網(wǎng)以及車載以太網(wǎng)。

應(yīng)用領(lǐng)域

該車載網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)套件主要應(yīng)用于汽車電子中功能域控制器、域網(wǎng)關(guān)、安全處理器、無(wú)線固件(FOTA)、服務(wù)型網(wǎng)關(guān)、汽車區(qū)域控制器、汽車數(shù)據(jù)記錄儀、汽車接入點(diǎn)、車輛計(jì)算、車載網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用。

方案詳情

下圖是SEED-S32G的原理框圖。

01 核心板SEED-S32G_CORE

■ 核心芯片

□ lS32G274

存儲(chǔ)設(shè)備

□ lLPDDR4: 4GB

□ leMMC: 32GB

□ lQSPI FLASH: 64MB

□ lSD: x1

■ 時(shí)鐘說(shuō)明

系統(tǒng)主時(shí)鐘來(lái)自于外部40MHz晶體，配合S32G2內(nèi)部的振蕩器來(lái)產(chǎn)生基礎(chǔ)時(shí)鐘供給芯片不同子模塊，另外S32G2外部還有兩顆晶體，Y2是100MHz 差分時(shí)鐘，用于PCIE0的參考時(shí)鐘，Y3是可編程時(shí)鐘，用于PCIE1的參考時(shí)鐘，當(dāng)PCIE1配置為不同功能時(shí)，需要將Y3配置為不同的頻率。

■ 電源說(shuō)明

底板給核心板提供12V@2A的電源，板卡上VR5510將輸入的12V電源轉(zhuǎn)換為板卡所需的各種電源。當(dāng)板卡供電正常時(shí)，LED1亮。另外板卡還預(yù)留了一個(gè)PF5300的電路用于S32G3。

■ LPDDR4

板卡有一片LPDDR4，接口電平1.8V，工作電壓1.1V，位寬32位，容量4GB。

■ QSPI FLASH

板卡包含1片QSPI FLASH，連接到S32G2的QSPI接口。

電平1.8V，容量64MB，支持1bit SDR 以及8bit DDR模式。這里需要注意的是，如果S32G2需要從QSPI FLASH啟動(dòng)，需要配置為1bit SDR模式，啟動(dòng)之后再配置為8bit DDR模式，因?yàn)镾32G2 BootROM只支持1bit SDR模式。

■ eMMCSD

板卡包含1片eMMC和一個(gè)SD卡座連接到S32G2的USDHC接口，通過(guò)選擇芯片進(jìn)行選擇使用哪個(gè)外設(shè)。

電平1.8V、3.3V可配置，容量32GB?？梢酝ㄟ^(guò)撥碼開(kāi)關(guān)SW1選擇S32G2 外接的是eMMC還是SD卡。

■ 發(fā)光二極管

SBC VR5510有一個(gè)PGOOD信號(hào)，板卡通過(guò)該引腳控制LED1 發(fā)光二極管，當(dāng)板卡所有電源正常時(shí)，PGOOD會(huì)點(diǎn)亮發(fā)光二極管。 

02 底板SEED-S32G_BASE

■ 板卡資源

□ 1G or 2.5G BASE-T: x1

□ 1000BASE-T(S32G2): x2

□ 1000BASE-T(SJA1110): x2

□ 100BASE-TX(SJA1110): x1

□ 100BASE-T1(SJA1110): x6

□ USB 2.0: x2

□ USB 2 UART: x2

□ CAN(Flex CAN): x4

□ CAN(LLCE CAN): x16

□ LLCE LIN: x3

□ FlexRay: x1

□ JTAG: x1

□ PCIE x1: x1

□ M.2: x1                   

□ LED: x3

■ 電源說(shuō)明

板卡需要外接12V@5A直流電源。

■ Boot

S32G2的BootROM用于啟動(dòng)客戶的應(yīng)用程序以及HSE firmware，支持Serial Boot、Boot from RCON以及Boot from fuses。Boot mode pins和FUSE_SEL fuses共同決定啟動(dòng)模式。

■ 以太網(wǎng)

底板最大的優(yōu)勢(shì)在于擴(kuò)展了多個(gè)以太網(wǎng)接口，非常方便客戶直接用于汽車中央網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)路連接方式如下所示：

■ CAN

板卡擴(kuò)展了4路的FlexCAN接口，并且通過(guò)LLCE模塊擴(kuò)展了16路的CAN接口，一共20路CAN接口，均支持CAN FD模式。

■ 其他接口

板卡還擴(kuò)展了一路FlexRAY接口，一路USB接口、兩路UART接口，并通過(guò)LLCE模塊擴(kuò)展了3路LIN接口。