利用永久性存儲器實現(xiàn)智能汽車功能的全面調用

　　智能汽車中的每個應用系統(tǒng)都包含了一個與汽車中其他處理節(jié)點相連的處理節(jié)點。在相互連接的網(wǎng)絡節(jié)點中增加可用的永久性存儲器將形成一個經(jīng)驗節(jié)點網(wǎng)絡(圖1)。這些經(jīng)驗節(jié)點允許汽車定制設置，如根據(jù)系統(tǒng)以前學到的經(jīng)驗進行處理和執(zhí)行操作。

圖1：分布式使用永久性存儲器以實現(xiàn)基于經(jīng)驗的定制

　　用于汽車安全的全面調用

　　Garnter公司表示汽車安全的下一個重要增長領域是主動安全電子。該公司預測，今后50%的新車將裝備電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)。對牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、剎車輔助系統(tǒng)(BA)和自適應導航控制系統(tǒng)的預測也大致相同。

　　眾所周知，這些系統(tǒng)可獲得的預碰撞信息將有助于防止災難性車禍。目前的系統(tǒng)可能只有幾分之一秒的時間用來對突發(fā)情況進行分析并做出反應。盡可能早地向這些系統(tǒng)提供有用的信息能使這些系統(tǒng)的預防作用更加成功。即時信息來自傳感器，如毫米波雷達、傾斜與偏航傳感器、牽引和傳動控制等。全面調用需要收集即時信息以及從以前的經(jīng)驗中得到的數(shù)據(jù)，比如司機的反應能力以及以前在特定GSP位置和方向處獲得的傳感器和ESC動作數(shù)據(jù)。

　　知道需要存儲什么信息與能夠調用這些信息同樣重要。存儲太多的信息以便以后使用是不切實際的，只有重要的事件才應被存儲進永久性存儲器。

圖2：下一代汽車安全電子

　　全面調用的實現(xiàn)

　　對于供娛樂系統(tǒng)使用的大量數(shù)據(jù)來說，或許需要使用硬盤作為存儲介質。車內的其他系統(tǒng)可能使用非易失性存儲器或帶恒定電源的SRAM。許多車輛用SRAM保存無線電臺分配等設置信息，但當汽車電池斷開時會丟失所有存儲的信息。永久性存儲器最好用真正的非易失性存儲器(如閃存)實現(xiàn)。

　　隨著越來越多的半導體器件被集成進汽車，F(xiàn)PGA的使用量也相應地增加。FPGA通常都帶有非易失性存儲器，無論它們是基于單片閃存的FPGA還是使用外部啟動存儲器的基于SRAM的FPGA器件。當電源關閉時，基于SRAM的FPGA將丟失這些配置信息，包括任何新的定制數(shù)據(jù)。因此，任何新獲取的定制數(shù)據(jù)必須存儲在片外。

　　如果小尺寸或瞬時啟動特性是設計優(yōu)先考慮的因素，那么帶片上閃存的FPGA是個很好的選擇。現(xiàn)在也有的FPGA器件在單芯片中同時嵌入了閃存和SRAM。這些器件同時具有CPLD的受保護立即啟動性能和SRAM FPGA的速度與容量優(yōu)勢。這些器件不需使用外部存儲器實現(xiàn)SRAM的啟動配置或預加載內部嵌入式RAM塊(EBR)。像LatticeXP2 FPGA系列這樣的新一代非易失性FPGA器件有一個特點，即能夠將內部SRAM EBR存儲器塊內的內容寫回閃存，從而成為器件下次啟動時的默認信息(圖3)。如果FPGA中使用了軟處理器，EBR內的可變信息也可以被寫回閃存。

圖3：可用于存儲設置信息的帶閃存的LatticeXP2 FPGA。

　　對基于SRAM的FPGA來說，用于啟動編程的SPI閃存也可以用來保存定制數(shù)據(jù)。由于SPI存儲器內的額外比特比較便宜，而且不占用額外的電路板面積，因此用SPI存儲器實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲非常有意義。

　　為了滿足汽車要求，很重要的一點是要確保FPGA符合AEC-Q100標準以及確保供應商獲得了TS16949認證。如同任何閃存器件一樣，設計必須考慮器件支持的寫入次數(shù)。比如保證最少1萬次寫入次數(shù)的閃存器件如果一天寫一次可以用27年以上。任何閃存器件的壽命都可以通過審慎地使用閃存來延長。