---

Noticias por Categorías

---

Suscripción al semanario

---

Contacto

---

Las noticias más leídas:

1. Cómo configurar FPGA basados en SRAM -> Leída 2775 veces.
2. Equipos optoelectrónicos de fibra multimodo -> Leída 2032 veces.
3. Convertidor DC/DC con dos raí­les de alimentación regulada -> Leída 2008 veces.
4. Nuevo Analizador de Espectro Portátil -> Leída 1993 veces.

Soluciones embebidas para sistemas de información en coches

Un nuevo sistema de información, navegación o telemática en vehículos debe tender un puente entre visión y fiabilidad. Esto sólo es posible a través de la cooperación entre OEM, fabricantes de semiconductores y software y constructores de vehículos. 
Para integrar con éxito aplicaciones de navegación, telemáticas y multimedia en coches no sólo se requiere un circuito integrado de ultima generación. El lanzamiento de una aplicación en el mercado actual también necesita plataformas de desarrollo, Encapsulados de Soporte de Tarjeta y middleware. Consecuentemente, la responsabilidad de los fabricantes de semiconductores no acaba con el desarrollo de los chip, sino que incluye la provisión de un marco que integre kernel de sistema operativo, hardware específico y drivers de software estándar. En muchos casos, la primera integración de un nuevo IC requiere la experiencia de un integrador de sistemas que interviene entre el fabricante de sistema operativo / semiconductores y OEM con el objetivo de reducir los tiempos de test e integración.
La integración de los “mundos” del cliente, PC y automoción en un solo chip aumenta los requerimientos. Se esperan funciones de PC o cliente que, a la vez, mantengan la fiabilidad que requiere el usuario de la industria de la automoción. Un reinicio (CTRL-Alt-Del) no es aceptable en este entorno.
La disponibilidad de más potencia y el incremento de estandarización en el sector de la automoción ofrecen soporte para centrarse en el software. Mientras tanto, se estan implementado plataformas estándares, en cuyos diferentes marcos de software pueden operar. AUTOSAR, como una base, también define los grupos de trabajo para el sector de navegación: Main Group W10 Data Description and Subpackages, WP10.5 Multimedia / Telematics, WP10.6 HMI (Human Machine Interface). 
 
Previamente, los componentes más complejos (SW y HW) de un sistema de navegación eran trazados en un plano del PC o implementados parcialmente durante el predesarrollo. Ahora se pueden emplear sistemas de desarrollo y referencia. Por lo tanto, el PC se puede reemplazar como una herramienta de predesarrollo de automoción. Los nuevos sistemas de desarrollo y de regencia trabajan con el procesador final o CompanionChip, así como con el software embebido con alimentación de 12 V. Esto mejora las capacidades de un sistema, y también una definición más clara de requerimientos a bordo de un vehículo.
Un procesador embebido o ASSP está sujeto a las presiones de coste y calidad del sector. Existe un incremento en los costes de test debido a los requerimientos de alta temperatura y al bajo error de tolerancia (<0 ppm). El sector de consumo se refiere a un rango de temperatura de 0 a+70 °C y un nivel de  >200 ppm. Incluso en el sector de navegación menos crítico, en comparación con el control de motor, los IC deben cumplir requerimientos de -40 a +85 °C y el objetivo de 0 ppm.
La disponibilidad de componentes durante varios años es otro factor importante en la decisión para una arquitectura de sistema. Siguiendo al descenso de aplicaciones de telecomunicaciones en el año 2000, el mercado de automoción ha sido redescubierto por muchas compañías de semiconductores ya que ofrece una demanda relativamente estable. No obstante, estos años han sido insuficientes para ofrecer una plataforma de navegación fiable para los vehículos. Sólo muchos años de cooperación con los OEM y los fabricantes de software garantizará los desarrollos necesarios y, simultáneamente, la seguridad y la reducción de riesgos para integración a bordo de coches. Las futuras arquitecturas necesitan la  experiencia y conocimiento adquirido a través de las actuales implementaciones exitosas. La Figura 1 muestra las tres fases de desarrollo de un sistema de navegación.

Figura 1: Evolución de la arquitectura de sistema de navegación.

En la primera generación, se usaba una solución de tres chips compuesta por procesador, controlador gráfico y ASIC I/O. Aquí I/O se emplea para interfaces estándares al entorno de sistema, pero también para dotar de una funcionalidad integrada. Basada en esta experiencia, una solución de dos chip se implementó para la siguiente generación, con lo que la función gráfica y el ASIC I/O se integraban en un mismo chip. La integración total en un chip en la generación 3 representa la arquitectura estándar para un sistema de navegación. Además, la funcionalidad de módulo externo (USB, GPS o MOST) también se lograba en este chip.
Las demandas de mercado incrementaron la potencia de los procesadores con el objetivo de realizar tareas nuevas y futuras con el software, permitiendo respuestas flexibles sin modificaciones adicionales de hardware. Sin embargo, se espera que los procesadores sean compatibles en software para minimizar riesgos y reducir costes.
Un segundo componente importante del sistema coordinado es la provisión de IP y funciones diferentes en un chip. Como antes se mencionaba, esto hace posible la utilización de funcionalidades de PC, consumo y automoción de forma conjunta. 
Unos ejemplos relevantes de la integración son el PCI y el bus ATAPI desde el PC, audio, USB desde el sector consumo. CAN, MOST, I2C y SPI IP son requerimientos específicos de automoción. Como se recordaba al principio de este artículo, PCI introduce un standbus para vehículos. Por lo tanto, los IC estándares se pueden usar con este interface. El interface estándar ATAPI hace posible la integración de drives de CD, DVD o HDD con mínimo esfuerzo de software y hardware. USB ofrece acceso para diagnósticos y descarga de software.
En el sector de gráficos, se realiza una distinción entre salpicadero, displays 1-DIN y 2-DIN y su selección. La navegación low-end se gestiona mediante gráficos basados, por ejemplo, en un controlador LCD integrado. La navegación mid y high-end, sin embargo, requiere un controlador 3D.
Para aplicaciones de navegación, también se integran otras funciones de audio o conectividad, tales como módulos sintonizadores para recepción de TMC y programas de radio; módulos Bluetooth para enlazar con PDA y móviles; módulos GSM para la integración directa de móviles en vehículos; drives de HDD, CD y DVD para almacenamiento de datos. Si se produce una mayor estandarización de hardware, la funcionalidad de estos módulos se puede integrar en el sector IP y, por lo tanto, en el chip.
Los tres ejes de este sistema también se ven afectados por la conectividad y la capacidad. Una elevada resolución fuerza una carga alta de bus en los buses internos de elevada velocidad. Un controlador DMA inteligente y flexible (Figura 2) también contribuye a incrementar significativamente el rendimiento.

Figura 2: Diferentes tareas – para procesador y módulos IP
Un sistema de tres buses externos también aumenta la potencia disponible y no existen ocupaciones de buses externos e I/O. El usuario nota esto si un sistema de navegación se pone en marcha, ya que los datos se transfieren rápidamente desde la memoria Flash directamente a la DRAM y el periodo de arranque se reduce (Figura 3).

Figura 3: Diagrama de bloque de un procesador con sistema de tres buses

Como se puede observar en el diagrama de bloques, los interfaces de memoria DDR-SDRAM son soportados por los procesadores, con el objetivo de usar las últimas tecnologías de memoria y permitir diferentes técnicas Flash, siendo NAND la alternativa Flash más económica.

Escalabilidad e integración
La solución SoC integrada es una elección obvia para una arquitectura definida y establece requerimientos y funciones. 

Figura 4: Diagrama de bloque de un solución monochip muy integrada

El desarrollo de SoC (System On Chip) también supone un incremento en los costes de desarrollo. Una alternativa a esto es SIP (Solution Integrated Product), permitiendo también el uso conjunto de diferentes tecnologías de proceso en un encapsulado. Las mediciones de EMI y distribución en el diseño HighSpeed se pueden reducir con esta nueva tecnología. La combinación de procesador y memoria en un encapsulado es otro beneficio. Las soluciones para el futuro están integradas y son escalables individualmente.

Figura 5: Beneficios de los SIP  
Para las próximas generaciones CIS (Car Information Systems), se implementa la siguiente funcionalidad, tanto en individualmente como en paralelo:
• Audio In-Car con decodificación y conexión CD/DVD/HDD,
• Vídeo In-Car con funciones MultiDecoding tales como Video MPEG2/4 WMV D-TV Satellite Radio, y
• Navegación In-Car con potentes núcleos procesadores, GraphicCore y núcleos IP de automoción / consumo / PC.
Los tres segmentos requieren middleware, desde decodificación MP3, reconocimiento de discurso, aplicaciones TTS y decodificación MPEG, a software de protocolo Bluetooth y WLAN. El próximo objetivo es establecer CIS / CAR, además de seguridad y carrocería, como una aplicación de automoción estándar (en vehículos) y hacer eso fiable y fácil de usar.

16 May 2007 | Artí­culos | Noticia leída: 1142 veces

Otras noticias de estas mismas Categorías:

Artí­culos