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基于IEEE 1394兼容標準的IDB-1394芯片在汽車電子領域中應用

電子設計 ? 來源:與非網 ? 作者:林宗輝 ? 2021-04-06 09:55 ? 次閱讀

IEEE 1394是個與USB類似的隨插即用傳輸標準,早期的IEEE1394以其高速的傳輸速度,并且極佳的多媒體特性支持,占據了視訊檔案傳輸的市場龍頭地位,但是在一般PC應用上,卻因為其高昂的授權費用,最終不敵USB2.0的低價搶灘,在市場上逐漸失去了光芒。不過,1394優秀的架構卻不甘于寂寞,推出了針對汽車電子量身打造的IDB-1394,意圖在汽車電子產業中扮演重要的一環。

基于IEEE 1394兼容標準的IDB-1394芯片在汽車電子領域中應用

圖說: 娛樂系統也逐漸成為汽車電子的一部份。

IEEE 1394兼容標準

蘋果計算機所實做的1394標準是以Firewire為名,并且申請注冊為商標,而Sony則是把它稱為i-Link,基本上,這兩種實作都符合 IEEE1394a-2000標準。雖然在市面上已經可以見到定位于高階的1394b產品,但是數量非常稀少,主流產品仍為1394a-2000的兼容標準產品。雖然在賬面規格來說,1394a最大的傳輸速度為400Mbps,略遜于USB2.0的480Mbps,但是實際應用上,兩者的速度相差無幾,在處理器占用率方面,更是具有相當大的優勢。不過問題是,1394的授權費高,芯片生產成本也較高,因此雖然1394a出現的早,但是從未真正普及過。而價格低廉,且兼具強大背景實力的的USB甫推出便迅速席卷了市場。

雖然IEEE 1394是由美國所發展出來的標準,不過歐美各國卻不是很捧場。在PC產業,除了蘋果計算機以外,甚少有看到直接內嵌支持的產品。在娛樂裝置與視聽家電等等的溝通等應用,也都甚少有其立足之處,其市場幾乎都被后來居上的USB所侵蝕一空。不過1394在日本消費性電子產業卻獲得了相當大的成果,除了幾乎所有數字攝影機都將IEEE 1394列為必備接口,在汽車電子領域,也是率先推出的IDB-1394芯片,支持的力道十足。

應用在汽車電子中的IDB-1394

圖說:應用到汽車電子的IDB-1394概念圖。

由于汽車電子化的程度越來越高,針對這方面的發展,越來越多的電子控制單元(ECU)也被導入到汽車的設計之中。一般而言,高級汽車大約都有超過50個以上的ECU之譜。ECU與ECU之間的溝通,可以根據應用的不同,市場上也有相當多的標準可以遵循,而IDB-1394可以說是這些標準中的1個新角色。

在汽車電子中,有幾個需要總線規范的部分,依照其頻寬需求及使用特性來區分,共可以分為四大類:

■線控系統:針對剎車以及導向系統應用,特點是需要相當高的實時性、容錯性以及可靠性。

■車身控制系統:包含傳統的車身控制以及傳動裝置控制

■低階控制系統:此系統包含了大部分僅需要簡單串行通訊的ECU裝置,包括控制后照鏡、車門的智能型感應器、啟動器以及倒車雷達等等,頻寬需求較低。

■通訊娛樂控制系統:這部分的系統需求需要較大的頻寬以及高速的反應,通訊娛樂控制系統:這部分的系統需求需要較大的頻寬以及高速的反應,在這方面的應用上,固有的有MOST標準,而IDB-1394正想要積極打入的,也是這塊領域。

基本上IDB-1394可以看成是IEEE 1394的汽車電子版,過去在PC產業的鎩羽而歸,如今轉移到汽車電子,除了著眼于架構的穩定與成熟,傳輸速度可高達400Mbps以上,也確保了諸如音樂、視訊等需要高頻寬的娛樂應用,可以更迅速的傳輸到想要播放的終端。

圖說:IDB-1394傳輸架構圖。

IDB-1394的多項支持功能

IDB- 1394主要是做為以下幾種類型產品之間的溝通,比如說PDA、筆記型計算機、視訊播放、CD播放機、DVD、GPS導航系統、頭戴式無線裝置、通訊設備如手機或緊急狀態下的自動遠程通訊,甚至是游樂器等等。除了號稱簡單易用以外,隨插即用的特性,也正符合了消費者對于產品的需求,沒有過多繁雜且不必要的操作。IDB-1394為了滿足多媒體內容的大量高速傳輸需求,并且同時要合乎車用環境及使用上的抗干擾能力,基本上是以光纖為預設的傳輸方式,不過 IDB-1394也將發展僅使用銅導線(UTP5)即可實做IDB-1394標準的版本:IDB-1394Cu,這樣的作法,也將可以有效的降低接口的成本支出。

而目前德州儀器也已經推出相關的解決方案,該公司的新型車用IDB-1394技術可在10公尺光纖(POF)或UTP5纜在線、以100Mb/s的速度支持1394b協議的傳輸動作。因此,開發商可以靈活選擇光纖或UTP5纜線作為傳輸介質。光纖可最大限度減少電磁干擾(EMI),有助于提高整體訊號的純凈度,而UTP5纜線則可顯著降低成本支出。TI提供的IDB-1394解決方案,包括了各種各樣的鏈路層,如支持含 5C防拷保護MPEG2視訊串流的CELynx鏈路層,以及支持光纖或UTP5纜線等介質的的物理層連接(PHY)。

IDB-1394也提供2種形式的傳輸方式,即純粹的 1394b〝beta〞模式以及與舊式設備兼容,具備更高通用性的「并行」模式。「并行」表示相關硬設備將可通用于IEEE 1394b裝置以及舊式的IEEE 1394a及1394-1995裝置,在靈活度上顯得更為優秀。

直接面對MOST的競爭

媒體導向系統傳輸協議(MOST)是目前汽車電子最廣為采用的高速多媒體傳輸協議。MOS協議是基于ISO/OSI的7層網絡模型設計,物理層由光纖構成,可進行同步傳輸或異步傳輸等不同的應用。由于推出已久,在支持廠商方面明顯要比IDB-1394來得多,雖然IDB-1394在傳輸層的架構選擇方面較為靈活,但是MOST手中掌握的資源要更為豐沛,在面對MOST的競爭時,IDB-1394仍有相當長的一段路要走。

責任編輯:gt

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