单核处理器为汽车电子提供更简捷的设计平台
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2005-10-13 00:00
前言:
随着汽车智能化的趋势越来越明显,消费者同时也开始要求在车中也能享受与在家时相同的信息和娱乐服务,先进的车载信息娱乐功能正在日益普及。而车载信息系统、后座娱乐和压缩音频播放器还只是消费者在购买新车时希望拥有的功能的一部分。据Strategy Analytic估计,这些类型的功能在2004年的全球市场总额达到230亿美元,而且到2011年时将翻一番,达到460亿美元。整个车内信息系统应用的市场规模可见一斑。
mobileGT:获众多大厂加持的产业联盟及系统架构
随着消费者日益高涨的娱乐要求,全球各大汽车厂商对汽车电子产品的要求也水涨船高。汽车供应商面临着日益增大的压力,需要满足对先进汽车信息娱乐产品等复杂软件的需求。应对这些需求,众多世界级工具供应商成立mobileGT联盟,联盟包括了如Wind River、QNX、Green Hills Software等。mobileGT既是致力于推动汽车高级通信和控制应用技术发展的主要供应商联盟组织,也是系统结构。
图1:mobileGT软件架构图
mobileGT是为汽车工业远程通信及车载通信提供的业内最先进的独立平台硬件/软件解决方案,并具有同样出色的消费类产品及工业品市场所需的功能,作为该领域中全球头号半导体供应商,飞思卡尔推出了强大的车载信息服务系统和汽车信息娱乐处理器——MPC5200B。最新推出的Media5200开发系统基于功能强大的新型MPC5200B处理器,为基于mobileGT开发音频、多媒体娱乐及机顶盒等消费类产品原型系统提供了所有必要的工具。随着数量日益增多的支持Media5200和Lite5200B平台的软件和硬件公司推出他们的产品,诸如医疗仪器等领域的工业品市场也可以从多功能Media5200系列产品中受益。
MPC5200B处理器:可同时处理多个应用
飞思卡尔选择在新型汽车平台中采用MPC5200B的原因是因为它具备同时处理多个应用的能力。这使用户能够专注于产品可靠性和可用性,而无需担心平台的局限性。MPC5200B在能够处理大量任务的同时节省能耗。
MPC5200B不仅是汽车工业第一代885 MIPS处理器,而且是专门为汽车应用而设计的第一代单内核885 MIPS处理器。它专为下一代车载信息服务和信息娱乐解决方案设计,拥有885 MIPS(百万条指令/秒)的处理能力。大多数支持高级多媒体应用的架构都是昂贵且复杂的多核解决方案,或者是MCU/DSP的组合。
然而,885MIPS的MPC5200B能够在一个易于管理的PowerPC核心上运行所有应用。凭借这种单核的简单性,该处理器能够高效地执行系统应用,同时有助于缩短产品开发时间,降低总系统成本。MPC5200B为汽车制造商提供了一款能够整合车载信息娱乐和导航应用的汽车处理器。由于所有应用都在单个核心上执行,因而前座导航等功能可以与后座娱乐协调运行。而且,在这种情况下,该处理器仍然可以运行其它应用。
丰富的扩展功能模块
另外,MPC5200B还能够轻松地处理音频点唱机应用和下一代3D导航系统,可以支持音频压缩解码/编码和视频解码。随着新兴技术在汽车行业中的迅猛发展,这些功能变得尤为重要。对于消费者来说,后座娱乐的视频解码可能很快就将与当前的音频解码和DVD重放处于同等重要的地位。
MPC5200B与飞思卡尔早先推出的MPC5200处理器实现了针脚兼容和软件兼容。除此款处理器之外,飞思卡尔为MPC5200B提供了广泛的支持,包括支持PowerTAP运行控制工具、OSEKturbo操作系统、CodeWarrior Development Studio、mobileGT Edition,以及一个为mobileGT架构和Media5200开发平台进行过优化的Linux 板支持包(BSP),飞思卡尔还推出Media5200开发平台和Lite5200B评估板,以及扩展的第三方支持生态系统,旨在帮助客户加快系统开发和产品上市。
由于MPC5200B的插脚及软件与原MPC5200版兼容,并且所有应用安装在单内核,从而简化了软件设计师的产品开发过程。新型Media5200开发平台配置了设计下一代车载应用的所有功能,包括Fujitsu CoralPA集成式图形系统,集成式CAN及大部分联网功能,完整的多通道音频系统,相机输入端口及集成式GPS。利用支持技术并通过与各领域内行业领导者的长期客户合作,飞思卡尔为885 MIPS MPC5200B提供有力支持。除Media5200开发平台外,Lite5200B板也是一种经济且功能强大的设计平台。飞思卡尔885 MIPS MPC5200B在产品创新方面始终处于市场领先水平,并引进尖端技术应用于经济型家庭轿车。
图2:MPC 5200附加模块结构图
一应俱全的开发平台
Media5200是用于MPC5200B的开发平台,该开发平台拥有开发以媒体为中心的下一代车载应用所需的硬件和软件资源。配有各种应用和机器接口及软件工具所需的各种硬件,使用十分方便。该平台基于885 MIPS的MPC5200B处理器,内置PowerPC内核,含有各种集成式I/O,可以连接大部分所需硬件,快速开发可扩展的软件解决方案,同时可缩短软件集成时间,降低开发成本。PC5200B可基于独立易管理的内核处理CPU和DSP的各种应用。
包含了一个集成图形系统、一个全面的多通道音频子系统、摄像头输入和集成GPS,Media5200还提供集成控制器区域网络(CAN)和面向媒体系统传输(MOST)的网络。可通过脚本和工具,根据设计者的开发环境自行配置。提供采用NFS、CIFS和TCP/IP的全网络化图像,可以在主机上进行编辑,然后发送给目标,全部通过以太网连接完成,既简便又快捷。硬件支持配置的创建文件提供系统配置实例。
图3:Media5200开发平台
Media5200可用于目标系统的开发和原型设计,如娱乐与信息系统,网络网关,网络接入存储,工业化控制器,音频系统,仪表系统,视频与数据解释系统,远程通信设备,免提电话模块,车道偏离告警系统及机顶盒等。该系统可直接由12VDC (含选装的120VAC适配器),或通过ATX型电源供电。DIN规格主板配有综合硬件工具,包括3-D支持可重新定位的触摸屏图形显示器,音频子系统,含CAN和面向媒体系统传输(MOST)的汽车网络,以及连接无线子系统的接口(如蜂窝、蓝牙技术,或IEEE 802.11标准),WiFi技术及用于各种设计的I/O接口。
Media5200工具包
Media5200开发平台包括Media5200硬件,120VAC国际标准壁挂式电源,便携式工具箱及用于综合开发环境的各种软件和文档。系统配有各种板载支持工具包30天评估复制件。Media5200 CD提供经过优化的MPC5200B专用I/O驱动程序。
Lite5200B 评估板
飞思卡尔还提供Lite5200B评估板(EVB)。这是一种价格合理而又功能强大的原型平台,它具有扩展功能,可以支持MPC5200B,进行评估和开发。
Lite5200B评估板(EVB)为设计人员评估新型466MHz MPC5200B(插脚及代码与MPC5200B兼容)功率,提供了经济高效的方法。Lite5200B EVB包括MPC5200B处理器,支持DDR存储器,配有第二个PCI插槽及闪存和SDRAM内存扩展槽。评估板配有以太网、USB、PCI、ATA及串行接口。通过板载连接器及用户自备的收发器可接入I2C、I2S、SPI、J1850、AC97和附助端口功能,并可调用其他资源。由于几乎所有MPC5200B插脚均经过预编程,因此可根据用户要求对I/O进行不同的组合。
附录
MPC5200B产品特性
MPC5200B单片紧密集成32位PowerPC处理器,配有浮点单元 (FPU)及PowerPC内核
* 466 MHz, 885 MIPS MPC5200B 处理器含603e PowerPC内核
* 603e内核包括FPU及硬件存储器管理单元(MMU),支持视频图像处理,语音识别/文本-话音,压缩音频/视频解码及其他深层运算
* 多个串行UART,最大限度提高设计灵活性
* SPI (适用于多种应用,包括触摸屏和ADC输入)
* 双USB主板1.1,支持OHCI
* 双CAN 2.0A/B
* 10/100 Base-T以太网
* 双I2C (至520 kbps)用于温度计,芯片互连与DSP通信,EEPROM及其他用途
* 5V ATA版本4 (微型闪存支持True IDE模式)
* PCI接口
* AC'97 音频编解码(Codec)接口
* 多个预配置GPIO插脚
音频子系统
* 基于Realtek ALC658 AC'97编解码器的音频子系统
* 双麦克输入,Bluetooth技术,立体声,音频,电话,面向媒体系统传输 (MOST)视频,辅助与线路输入
* 16位多通道扬声器输出
图形子系统
* 综合2-D与3-D触摸屏图形显示器,基于Fujitsu Coral-P图形ASIC提供支持
* MB86296S配置32 MB Fujitsu CoralPa专用图形显示SDRAM内存
* 8.4英寸TFT彩色NEC® LCD显示器;1024×768像素;24位色
* LVDS LCD接口
* VGA 显示器连接器
电源与板载电源管理要求
* 单12V DC @ 2A汽车直接供电(6~20V专用);含120V AC电源国际标准适配器
* 2.5 A 保险丝
* ATX电源连接器(选装)
* 支持MPC5200B睡眠(仅实时时钟)模式
* 供电顺序(1.5, 2.5, 3.3,然后5V)
* SDRAM自刷新
* 可选接收器关闭
* DC/DC转换器保持最低负荷
* 仅选择ATA芯片时支持ATA电平转换器