MobileGT平台在汽车电子系统中的应用

消费电子行业和汽车行业在司机信息系统(DIS)和远程信息处理技术中表现出逐渐融合的趋势,而MobileGT平台满足实现这些技术融合的发展需求,可以实现无线电系统、HVAC控制和汽车网络等现有的汽车技术的融合。本文介绍了MobileGT平台的方案特点、系统架构及功能特性。

消费电子行业和汽车行业在司机信息系统(DIS)和远程信息处理技术中表现出逐渐融合的趋势,这种行业融合正在一些新兴市场上创造出蓬勃的发展机会。通过和现有汽车电子系统的集成,蜂窝电话、寻呼机、PDA、蓝牙连接、Web服务器、全球定位系统(GPS)、游戏系统和许多其它个人通信工具可以很方便地在汽车内使用。汽车制造商把这些先进的技术集成进汽车及其内部网络,从而使开车的感受更加轻松惬意。

MobileGT平台满足了实现这些技术的系统开发商需求,可以同无线电系统、HVAC控制和汽车网络等现有的汽车技术结合在一起。它提供了一个高度集成的基础硬件和软件系统,在此基础上开发商可以很容易地加入关键组件以开发他们自己的设备。MobileGT的硬件核心基于飞思卡尔公司的PowerPC架构,该架构完全适合汽车环境,并已经通过QS9000认证。这个高度集成的处理器包括增强性能的多处理器架构和实现高性价比系统所需的全部关键I/O及图形接口。集成平台对CAN、面向媒体系统传输(MOST)、J1850和附加串行通道的支持,使其与汽车内部网络的链接更完善。

针对汽车多媒体协会(AMI-C)的发展趋势和客户需求,该系统可以选择配置实时版1.X J9 Java软件平台,该平台能实现快速而轻松的应用程序开发。很多独立软件开发商为Java环境提供服务。

解决方案

随着消费、通信和计算技术的不断融合,飞思卡尔公司期望能通过在汽车中结合这些融合技术使DIS改善驾驶体验,可以为司机定制个性化的应用。在这些个性化的应用中包括:配备有电影和游戏的娱乐汽车；配备有因特网、蜂窝通信和导航工具的工作汽车；配备有紧急呼叫和位置跟踪的安全汽车。

DIS是一个相对新的市场,它最初注重于汽车安全性,但很快发展到通信、信息和数字娱乐系统及服务。目前,只有10%的新车配备有DIS。Merrill Lynch预测到2010年,90%的新车将会有这类系统。这意味着该技术将会有很大发展前景,即从今年不到十亿美元的市场规模算起,在今后十年发展到大约65亿美元。这些系统可能包括无线通信、数字无广播、紧急呼叫、免提电话系统、多媒体、导航和基于相机的安全系统。

DIS的重点是将人与家庭和办公室的连接扩展到汽车,而mobileGT架构使得车内的通信和外部无线连接成为可能,汽车有效地成为一种额外的无线通信手段。DIS技术出现在四个层次,它们之间有一定程度的重叠,按重要性递减排序的话,这四个层次分别是安全、通信、信息和娱乐。

MobileGT既是一个平台架构,又是远程信息处理行业主要厂商的一个联盟,该联盟致力于实现最新的定制化远程信息处理和DIS技术。它是向汽车制造商及其供应商提供来自汽车半导体领导厂商的单一公认平台的解决方案,并得到mobileGT联盟的支持。

MobileGT Total5200开发平台现在是第二代、低功耗、基于760MIPS MPC5200处理器的实现方案,它采用QNX软件公司的软件和IBM公司的WebSphere微环境,后者是一个开放型可伸缩的嵌入式Java架构。MobileGT将硬件和软件技术结合在一起,是一种最适合汽车网络的高性价比平台,其上可以集成语音识别、无线通信、GPS、导航、远程信息处理、广播和因特网连接等技术。

系统架构

MobileGT Total5200标准开发平台(SDP)是MobileGT系列产品的基础。该平台可用车上现成的12VDC供电,但也可以用配备的120-250VAC 50-60Hz国际适配器来供电。MobileGT Total5200采用单一DIN形状因子外壳封装,具有两个片上CAN、MOST和片上J1850 BDLC-D接口。一个完整的音频子系统有利于对各种蓝牙和汽车音响配置(如免提电话)进行简单连接。由于该平台定位于远程信息处理和DIS应用,因此平台内还集成了一个完整的MOST子系统,从而可以快速、轻松地实现多媒体应用。一个具有可重配置控制按钮的可拆卸彩色图形触摸屏子系统很适合汽车导航和其它司机信息系统的实现。蜂窝电话模块、GPS套件和类似蓝牙及IEEE 802.11这样的无线接口也很容易和该平台集成在一起。MPC5200处理器可直接支持ATA、IDE、PCI、USB、I2S、I2C、AC97接口、以太网和多个串行通道等其它接口。

IBM、QNX和飞思卡尔公司多年来一直携手开发MobileGT技术,目前已经对该产品进一步完善,使之成为最稳定和成熟的系统实现之一。飞思卡尔公司的工程师还针对MPC5200架构直接开发并优化了QNX I/O驱动程序。此外,该QNX驱动程序已经过改进,可直接控制并管理1瓦MPC5200的各种节能模式。这些驱动程序中MPC5200特定部分的源代码和支持可从飞思卡尔公司得到。IBM的J9针对QNX软件进行了线程优化,采用了一个高性能的JNI接口,具有PowerPC的超前编译和适时编译选项来减小Java的启动时间,并使性能提高一个数量级。语音识别和其它关键应用已经在这个整体环境中进行集成并通过测试。

功能特性

MobileGT SDP支持多种语音识别、AEC和噪音抑制方案。MPC5200很容易支持这些程序及其它同时运行的应用程序,且无需添加额外的数字信号处理器。Fonix的嵌入式语音方案评估套件提供了一个语音快速开发环境,可以在MobileGT SDP上直接生成语音应用程序,这为开发能立即投入生产的语音应用产品提供了一个有效的方法。IBM的嵌入式ViaVoice给mobileGT应用提供了存储几乎无限的嵌入式词汇的容量,这使得访问具有几百万条记录的语音数据库成为可能,而且可以和J9虚拟机集成在一起。Clarity公司的获奖产品CVC(清晰语音采集)回声和噪音抑制方案极大地提高了基于语音接口的质量和准确度。Wavemakers公司则为mobileGT提供ClearStream和其它语音增强方案。

MPC5200是专门用于汽车环境的第二代32位远程信息处理器。其工作温度和汽车的工作温度一样为-40℃到85℃,工作频率为400MHz,它为汽车用MIPS设定了新的标准,达到760 Dhrystone 2.1 MIPS,并具有一个浮点单元(FPU)。CAN的两个通道和一个J1850 BDLC-D端口直接集成进MPC5200器件,以方便和汽车网络连接。Total5200开发平台还提供MOST,BestComm可编程DMA引擎有效地将MPC5200从高带宽数据流任务中解脱出来。高速PCI结合BestComm的DMA控制使得与图形控制器芯片的简捷连接成为可能,而且与用在避免碰撞和占道探测应用的CMOS照相传感器很容易连接。USB和蓝牙芯片解决方案使与车内临时设备相连更方便。I2S允许方便地同DSP和音频子系统集成。多串行通道提供了同其它系统的方便连接。以太网用于车内的快速代码开发、调试和诊断,而且该器件直接支持DDR存储器,在数据吞吐量非常关键的应用中它提供的有效存储器总线速度为266MHz。在运算速度、低功耗、多I/O端口和低成本方面,272脚单一封装上的MPC5200是无可比拟的。

本文由飞思卡尔半导体公司运输和标准产品部供稿