CAN FD作為一種性能可靠、功能完善、成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信控制方式,集成CAN/CAN FD控制器的MCU、核心板、工控板及物聯(lián)網(wǎng)解決方案已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)控制系統(tǒng)中,例如汽車電子、自動(dòng)控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、能源物流、智慧改裝等各個(gè)領(lǐng)域。
中國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)進(jìn)入“新常態(tài)”的發(fā)展階段,專業(yè)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)全球只有中國汽車市場仍將以7%左右的增速蟬聯(lián)全球汽車產(chǎn)銷第一的位置,作為車載網(wǎng)絡(luò)市場占有率最高的總線通信網(wǎng)絡(luò),我國市場對(duì)于CAN FD成功推廣的重要性不言而喻。工欲善其事,必先利其器,CAN FD無疑是將是下一個(gè)風(fēng)口,作為高瞻遠(yuǎn)矚的廠商,必然會(huì)做好準(zhǔn)備,乘風(fēng)破浪。
同時(shí)作為成千上萬的工業(yè)IOT控制的核心,嵌入式處理的獨(dú)特之處在于控制器對(duì)于其他功能和性能的精確定制,就像上篇文章提到,在奔馳汽車上的加座椅調(diào)節(jié)、后視鏡控制、空調(diào)控制等功能,綜合統(tǒng)一管理各執(zhí)行器,合理有效地分配系統(tǒng)資源。車身域控制器的功能眾多,包括實(shí)現(xiàn)燈光控制、雨刮控制、門窗控制、后視鏡折疊控制、PEPS、座椅控制等,其中燈光控制部分就包括了近光燈、遠(yuǎn)光燈、位置燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、日行燈等。
雨刮部分包括了低速雨刮、高速雨刮、間隔控制和點(diǎn)刮,門窗控制部分包括了四門閉鎖、碰撞解鎖、自動(dòng)落鎖、車窗升降及百分比、車窗防夾及一鍵升窗,后視鏡包括了折展、調(diào)節(jié)及加熱,PEPS包括了無鑰匙啟動(dòng)、無鑰匙進(jìn)入、迎賓功能、發(fā)動(dòng)機(jī)防盜、整車電源控制與管理,座椅包括控制調(diào)節(jié)與通風(fēng)、加熱,其他還包括OTA及遠(yuǎn)程診斷、升級(jí)、刷寫等等。
除了傳統(tǒng)的汽車領(lǐng)域,CAN/CAN FD系列總線系統(tǒng)在非汽車應(yīng)用中也是非常成功的,比如在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、伺服電機(jī)等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,每年全球安裝8億以上的CAN/CAN FD節(jié)點(diǎn)。CAN FD的推出,在繼承CAN總線優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,將為用戶帶來更快更好的應(yīng)用體驗(yàn)。
自動(dòng)駕駛車輛無疑是未來汽車的發(fā)展趨勢,65%的人相信自動(dòng)駕駛車輛在10—15年內(nèi)出現(xiàn),除此之外,我國司機(jī)習(xí)慣使用緊急剎車輔助系統(tǒng)、盲點(diǎn)檢測以及自動(dòng)泊車系統(tǒng)等高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)。而這些系統(tǒng)中大量采用的雷達(dá)、超聲波等感應(yīng)元器件,需要高速、可靠和穩(wěn)定的車載網(wǎng)絡(luò)接入到系統(tǒng)中,而這也正是CAN FD的優(yōu)勢所在。
所以,當(dāng)大量的數(shù)據(jù)涌入襲來,我們應(yīng)該如何獲取到我們想要的數(shù)據(jù)及控制,來滿足單一的嵌入式處理器與千變?nèi)f化的IOT產(chǎn)品需求之間存在的不斷增大的差距,那就需要對(duì)不同的處理器為應(yīng)用的方案提供不同的功耗,不同的可擴(kuò)展性、不同的計(jì)算性能、不同安全性等來應(yīng)對(duì)不同的用戶體驗(yàn)。
為了滿足這些需求,速銳得憑借十二年來為工業(yè)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)市場提供CAN總線數(shù)據(jù)應(yīng)用及解決方案的經(jīng)驗(yàn),為客戶定制、設(shè)計(jì)、基于CAN/CAN FD控制器的核心模塊及核心板及TBOX。功能從滿足、簡單、易用、接口清晰,場景應(yīng)用接口合理等前提選擇合適客戶的創(chuàng)新方案,而不讓硬件的選擇限制了最終設(shè)計(jì)中可能實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新。
MCU控制器系列,我們選擇一款基于ARM Cortex-M3內(nèi)核32位高性能的微控制器,采用96MHz的主頻,內(nèi)置高速儲(chǔ)存器,豐富的外設(shè)和增強(qiáng)型IO端口。芯片包括1個(gè)CAN/CAN FD接口,2個(gè)I2C接口,2個(gè)SPI接口,一個(gè)USB接口和3個(gè)串口,一個(gè)16位高級(jí)定時(shí)器,滿足車規(guī)要求,并有多種省電工作模式保證低功耗的需求。
在CAN總線進(jìn)入到國內(nèi)之初,CAN設(shè)備大多使用NXP的CAN收發(fā)器芯片,后來因?yàn)樾酒模瑢?dǎo)致各個(gè)不同廠區(qū)的封閉,一度缺貨,價(jià)格飛漲,現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代,無論是使用進(jìn)口NXP還是國產(chǎn)替代,我們依舊會(huì)選擇使用方便、簡單、抗干擾性好的CAN收發(fā)器,但是隨著CAN設(shè)備或者CAN終端的需求日益劇增,各個(gè)半導(dǎo)體廠家都虎視眈眈,比如德州儀器、飛思卡爾、微芯等等紛紛推出了自己的CAN收發(fā)器,并聲稱PIN對(duì)PIN兼容,性價(jià)比高。
這樣,我們在設(shè)計(jì)這些基礎(chǔ)的CAN/CAN FD控制器的時(shí)候,比如通過一路CAN/CAN FD采集客戶需求的信號(hào),這個(gè)架構(gòu)下,既能輕松開發(fā),也能讓應(yīng)用得到最快實(shí)現(xiàn)。開發(fā)過程中也發(fā)現(xiàn),盡管芯片的引腳兼容,但是不同廠家的收發(fā)器和制造工藝存在較大的區(qū)別,他們的參數(shù)和性能還是不盡相同,有的車型就是得用進(jìn)口NXP芯片才能兼容,國產(chǎn)應(yīng)用和量產(chǎn)均還存在差異,例如有的最低波特率為5—40kbps,很多低波特率的汽車就沒辦法兼容到。