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MobileGT平台在汽車電子系統中的應用

上網時間: 2004年10月15日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:融合  司機資訊系統  mobileGT平台  多處理器架構  Java環境 

消費電子產業和汽車產業在司機資訊系統(DIS)和遠端資訊處理技術中表現出逐漸融合的趨勢,而MobileGT平台滿足實現這些技術融合的發展需求,可以實現無線電系統、HVAC控制和汽車網路等現有的汽車技術的融合。本文介紹了MobileGT平台的方案特點、系統架構及功能特性。

消費電子產業和汽車產業在司機資訊系統(DIS)和遠端資訊處理技術中表現出逐漸融合的趨勢,這種產業融合正一些新興市場上創造出蓬勃的發展機會。透過和現有汽車電子系統的整合,行動電話、呼叫器、PDA、藍芽連接、Web伺服器、全球定位系統(GPS)、遊戲系統和許多其它個人通訊工具可以很方便地在汽車內使用。汽車製造商把這些先進的技術整合進汽車及其內部網路,因而使開車的感受更加輕鬆愜意。圖1:mobileGT硬體架構。

MobileGT平台滿足了實現這些技術的系統開發商需求,可以同無線電系統、HVAC控制和汽車網路等現有的汽車技術結合在一起。它提供了一個高度整合的基礎硬體和軟體系統,在此基礎上開發商可以很容易地加入關鍵組件以開發他們自己的設備。MobileGT的硬體核心基於飛思卡爾公司的PowerPC架構,該架構完全適合汽車環境,並已經通過QS9000認証。這個高度整合的處理器包括增強性能的多處理器架構和實現高性價比系統所需的全部關鍵I/O及圖形介面。整合平台對CAN、針對媒體系統傳輸(MOST)、J1850和附加串列通道的支援,使其與汽車內部網路的鏈接更完善。

針對汽車多媒體協會(AMI-C)的發展趨勢和客戶需求,該系統可以選擇配置即時版1.X J9 Java軟體平台,該平台能實現快速而輕鬆的應用程式開發。很多獨立軟體開發商為Java環境提供服務。

解決方案

隨著消費、通訊和運算技術的不斷融合,飛思卡爾公司期望能透過在汽車中結合這些融合技術使DIS改善駕駛體驗,可以為司機定製個性化的應用。在這些個性化的應用中包括:配備有電影和遊戲的娛樂汽車;配備有網際網路、蜂巢式通訊和導航工具的工作汽車;配備有緊急呼叫和位置追蹤的安全汽車。

DIS是一個相對新的市場,它最初注重於汽車安全性,但很快發展到通訊、資訊和數位娛樂系統及服務。目前,只有10%的新車配備有DIS。Merrill Lynch預測到2010年,90%的新車將會有這類系統。這意味著該技術將會有很大發展前景,即從今年不到十億美元的市場規模算起,在今後十年發展到大約65億美元。這些系統可能包括無線通訊、數位無線廣播、緊急呼叫、免提電話系統、多媒體、導航和基於相機的安全系統。圖2:mobileGT軟體架構。

DIS的重點是將人與家庭和辦公室的連接擴展到汽車,而mobileGT架構使得車內的通訊和外部無線連接成為可能,汽車有效地成為一種額外的無線通訊方法。DIS技術出現在四個層次,它們之間有一定程度的重疊,按重要性遞減排序的話,這四個層次分別是安全、通訊、資訊和娛樂。

MobileGT既是一個平台架構,又是遠端資訊處理產業主要廠商的一個聯盟,該聯盟致力於實現最新的定製化遠端資訊處理和DIS技術。它是向汽車製造商及其供應商提供來自汽車半導體領導廠商的單一公認平台的解決方案,並得到mobileGT聯盟的支援。

MobileGT Total5200開發平台現在是第二代、低功耗、基於760MIPS MPC5200處理器的實現方案,它採用QNX軟體公司的軟體和IBM公司的WebSphere微環境,後者是一個開放型可伸縮的嵌入式Java架構。MobileGT將硬體和軟體技術結合在一起,是一種適合汽車網路的平台,可以整合語音識別、無線通訊、GPS、導航、遠端資訊處理、廣播和網際網路連接等技術。

系統架構

MobileGT Total5200標準開發平台(SDP)是MobileGT系列產品的基礎。該平台可用車上現成的12VDC供電,但也可以用配備的120-250VAC 50-60Hz國際配接器來供電。MobileGTTotal5200採用單一DIN形狀因子外殼封裝,具有兩個片上CAN、MOST和片上J1850 BDLC-D介面。一個完整的音訊子系統有利於對各種藍芽和汽車音響配置(如免提電話)進行簡單連接。由於該平台定位於遠端資訊處理和DIS應用,因此平台內還整合了一個完整的MOST子系統,因而可以快速、輕鬆地實現多媒體應用。一個具有可重配置控制按鈕的可拆卸彩色圖形觸控式螢幕子系統很適合汽車導航和其它司機資訊系統的實現。行動電話模組、GPS套件和類似藍芽及IEEE 802.11這樣的無線介面也很容易和該平台整合在一起。MPC5200處理器可直接支援ATA、IDE、PCI、USB、I2S、I2C、AC97介面、乙太網路和多個串列通道等其它介面。圖3:MPC5200框圖。

IBM、QNX和飛思卡爾公司多年來一直攜手開發MobileGT技術,目前已經對該產品進一步完善,使之成為最穩定和成熟的系統實現之一。飛思卡爾公司的工程師還針對MPC5200架構直接開發並最佳化了QNX I/O驅動程式。此外,該QNX驅動程式已經過改進,可直接控制並管理1瓦MPC5200的各種節能模式。這些驅動程式中MPC5200特定部份的原始程式碼和支援可從飛思卡爾公司得到。IBM的J9針對QNX軟體進行了執行緒最佳化,採用了一個高性能的JNI介面,具有PowerPC的超前編譯和適時編譯選項來減少Java的啟動時間,並使性能提高一個數量級。語音識別和其它關鍵應用已經在這個整體環境中進行整合併通過測試。

功能特性

MobileGT SDP支援多種語音識別、AEC和噪音抑制方案。MPC5200很容易支援這些程式及其它同時執行的應用程式,且無需添加額外的數位訊號處理器。Fonix的嵌入式語音方案評估套件提供了一個語音快速開發環境,可以在MobileGT SDP上直接產生語音應用程式,這為開發能立即投入生產的語音應用產品提供了一個有效的方法。IBM的嵌入式ViaVoice給mobileGT應用提供了儲存幾乎無限的嵌入式詞匯的容量,這使得存取具有幾百萬條記錄的語音數據庫成為可能,而且可以和J9虛擬機整合在一起。Clarity公司的獲獎產品CVC(清晰語音採集)回聲和噪音抑制方案大幅提高了基於語音介面的品質和準確度。Wavemakers公司則為mobileGT提供ClearStream和其它語音增強方案。

MPC5200是專門用於汽車環境的第二代32位元遠端資訊處理器。其工作溫度和汽車的工作溫度一樣為-40℃到85℃,工作頻率為400MHz,它為汽車用MIPS設定了新的標準,達到760 Dhrystone 2.1 MIPS,並具有一個浮點單元(FPU)。CAN的兩個通道和一個J1850 BDLC-D埠直接整合進MPC5200元件,以方便和汽車網路連接。Total5200開發平台還提供MOST,BestComm可程式DMA引擎有效地將MPC5200從高頻寬數據流任務中解脫出來。高速PCI結合BestComm的DMA控制使得與圖形控制器晶片的簡捷連接成為可能,而且與用在避免碰撞和佔道探測應用的CMOS照相感測器很容易連接。USB和藍芽晶片解決方案使與車內臨時設備相連更方便。I2S允許方便地同DSP和音訊子系統整合。多串列通道提供了同其它系統的方便連接。乙太網路用於車內的快速程式碼開發、除錯和診斷,而且該元件直接支援DDR記憶體,在數據吞吐量非常關鍵的應用中它提供的有效記憶體匯流排速度為266MHz。在運算速度、低功耗、多I/O埠和低成本方面,272腳單一封裝上的MPC5200是無可比擬的。

本文由飛思卡爾半導體公司運輸和標準產品部供稿




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