高級車內(nèi)系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)
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圖 1：參考設(shè)計(jì)概要。
多重操作系統(tǒng)架構(gòu)
運(yùn)行虛擬機(jī)的虛擬層是一種允許 Linux 和 Nucleus RTOS 在一個硬件平臺上同時運(yùn)行的簡潔方式。每個操作系統(tǒng)在一個專用的虛擬機(jī)上運(yùn)行并共享 AXSB 平臺上可用的硬件資源。不同操作域間的通信可以利用 RPMsg 協(xié)議用一種可控制的方法進(jìn)行，這樣應(yīng)用軟件之間就可以共享一些數(shù)據(jù)。也可以通過設(shè)定權(quán)限來管理資源、拒絕對某些系統(tǒng)功能的訪問。這樣在信息娛樂系統(tǒng)中可能安裝或下載了不可信或未認(rèn)證的應(yīng)用軟件時就可以進(jìn)行某種程度的隔離。
開機(jī)順序也經(jīng)過了仔細(xì)考慮。通常車上的 CAN總線通信應(yīng)該在 50ms 內(nèi)激活，但同時還要求信息娛樂和駕駛員信息模塊要快速完成初始化。在這個參考設(shè)計(jì)中，基于 AUTOSAR 的 CAN 通信棧在 Renesas V850 MCU 上完成初始化，與 J6 多核 CPU 同時運(yùn)行。RPMsg 通信引擎快速啟動，以便在域間傳送早期的交通狀態(tài)（圖2）。
圖2：單個系統(tǒng)芯片(SoC)上的多域啟動架構(gòu)。
構(gòu)建信息娛樂系統(tǒng)
概念驗(yàn)證參考設(shè)計(jì)包括了一些功能樣例，包括軟件無線電臺調(diào)諧器、后視攝像頭輸入、多媒體視頻和音頻播放器和車內(nèi)系統(tǒng)功能，如 HVAC（暖通空調(diào)）控制和胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。胎壓監(jiān)測儀所涉及到的功能具有代表性，它的數(shù)據(jù)源來自汽車遠(yuǎn)端的某一部分，低壓或輪胎完全沒氣時，相關(guān)信息必須優(yōu)先通過 CAN 總線發(fā)送并立即顯示在駕駛員信息屏上。因?yàn)樵O(shè)定了顯示優(yōu)先次序，警示屏幕覆蓋了默認(rèn)的信息娛樂主頁屏幕。 利用 CAN 信息生成器（ETAS BusMaster 模擬器）對該系統(tǒng)進(jìn)行了測試，見圖3。
圖 3：利用ETAS BusMaster 生成 CAN通信量測試參考設(shè)計(jì)。
調(diào)整開機(jī)順序還用到了其它幾種工具，包括 Mentor Graphics XSe XSTrace 和 Mentor Graphics Sourcery Analyzer。通過監(jiān)測初始化和開機(jī)順序，駕駛員和進(jìn)程可以重新排序并節(jié)約寶貴的時間。開機(jī)優(yōu)化是一個迭代的過程，不重要的系統(tǒng)任務(wù)和進(jìn)程會被及時地移出，為重要的汽車功能更早地出現(xiàn)讓路。
為確保 DIM 的幀刷新率達(dá)到60幀/s或更快還使用了圖形-性能微調(diào)工具。為確保車內(nèi)信息娛樂 (IVI) 和 DIM 模塊在關(guān)鍵時刻收到圖形帶寬，GPU（圖形處理器）共享架構(gòu)包括了負(fù)載平衡和資源優(yōu)化。這一進(jìn)程涉及 GENIVI Wayland 元件、Open GLES2 參與的多層調(diào)諧，以及用于顯示屏幕圖像的專有顯示工具層。對屏幕分辨率和性能之間的權(quán)衡進(jìn)行分析，從而保證可視性較高、性能優(yōu)于說明書。
最終得到的是一個我們認(rèn)為符合現(xiàn)有市場趨勢的概念設(shè)計(jì)，并且在當(dāng)今競爭激烈的汽車市場上它可能具有節(jié)省時間和開發(fā)周期的潛力。
結(jié)論
在當(dāng)今快速發(fā)展的汽車電子市場上，從頭開始設(shè)計(jì)已經(jīng)不可取 -- 它在研究上花費(fèi)很多年的時間才能找到正確的解決方案。利用預(yù)先建立的參考設(shè)計(jì)概念，設(shè)計(jì)者可以選擇一些困難的性能和整合問題得到解決的節(jié)點(diǎn)作為設(shè)計(jì)起點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上加入他們自己的IP（知識產(chǎn)權(quán)）和最終的定制要求，從而縮短上市時間并搭載用戶直接可用的功能來滿足當(dāng)前市場的需求。
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