我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：

屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力，任何消耗你的人和事，多看一眼都是你的不对。非必要不费力证明自己，无利益不试图说服别人，是精神上的节能减排。
无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。

时间不知不觉中，快要来到夏末秋初。一年又过去了一大半，成年人的时间是真的不经过。

本文主要分享电子电气架构 — 车身电子的未来发展。

一、背景信息

当今的驾驶员希望在其汽车中获得更高水平的舒适性、安全性、效率和消费电子功能。这些汽车领域的需求反应了社会的整体需求，其中“互联世界”和机对机 (M2M) 通信正在成为最热门的话题。

在更加新型的汽车中，有多个摄像头(车道偏离警告系统和自动巡航控制等)和多个用于卫星导航、倒车摄像头和仪表盘等的薄膜晶体管(TFT)屏幕。随着计算性能和嵌入式存储器容量的提升，这些新特性驱动了对车载网络中高带宽的需求，也因此驱动了以太网连接的应用。除了这些高带宽连接以外，在汽车的控制应用中也出现了越来越多的传感器、促动器和电机。传感器测量气体(COx和NOx等)、各种温度、振动、车轮速度、扭矩、偏航和其他参数， 以帮助提高效率和安全。促动器(包括继电器和电磁阀)和由MCU控制的电机、驱动泵、风扇、供暖通风和温度调节(HVAC)、电动车窗升降器和天窗等。 由于以下两方面的原因，额外功能带来了功耗的增加：

-> 第一，由于硬件重量增加，燃油经济性降低;

->第二，实现额外功能需要更高的计算性能、嵌入式存储器容量和更高的带宽连接性，每一项都会增加功耗。

虽然，随着低数据速率小型传感器和促动器的爆炸性增长，主计算资源向少量的中央域控制器集中，该增长也要求汽车采用许多新的电机控制单元(ECU)。在图中，Strategy Analytics的数据预测了各级别汽车ECU数量的增加。虽然平均来说，目前的汽车大约采用25个ECU，但一些高端型号已经采用超过100个ECU。

这些发展趋势结合在一起，会导致一个规模更大的车载网络，使线束通常成为汽车中第二重的组件(位列引擎之后)，长度超过6公里的铜线，重量超过70公斤。

除了对更高计算性能和网络性能的需求以外，人们对车载网络安全的要求也越来也高，以应对日益复杂的电子产品，以及它们实现的功能的关键特性。另外， 随着汽车的双向无线通信变得越来越普遍，人们对汽车MCU的安防措施也产生了前所未有的需求，以防止未授权访问车载网络给车主带来危害，并保护它包含的知识产权。

二、车身网络

当代汽车具有许多能提供诸多功能的ECU。这些功能可能分布在多个ECU上，其中大多数是连接至一个或多个系统总线的网络节点。

这些ECU控制多种功能，例如照明、空调、座椅、引擎或变速箱。控制器区域网络(CAN)、局域互联网络(LIN)和FlexRay等与其连接的各种总线系统构成了汽车中的分布式网络。

未来，车载网络架构将由高度集成的域控制器组成，它将通过速度更快的总线系统互联。从业界发展趋势中可以发现，以太网将成为域网络的“主干网”并取代CAN，但是也有一些FlexRay的示例。CAN、FlexRay和LIN次总线将为车载子域中的智能节点提供连接性，而这一高度互联的架构需要强大的域控制器支持。

展示了如何根据相关域控制器，将车载网络划分为单独的应用域。这些域控制器需要大量的处理功率和实时性能，以及大量的通信外设。

适配于高度灵活的MCU，适合作为一种先进的集中网关控制器和高端车身域控制器运行，或兼具两种功能。凭借大量的通信接口、高性能水平和低功耗的芯片供应商。

在不同内核及其相关资源之间的高度分离和隔离允许在应用级进行隔离。这意味着它可以专门指定一些MCU资源(例如内核、外设子集和存储器)用于一个应用，同时将具有外设和存储器子集的另一内核用于完全独立的另一应用。这些MCU特性在汽车级是非常重要的，它们打破了汽车特性与ECU之间的1:1对应关系。为了使汽车的选项经济高效并且可以在一个复杂的制造环境中管理，汽车的特性需要由通用硬件平台上的软件提供支持。该应用隔离的另一个优势是为软件集成商提供了保护， 可核对来自许多第三方开发商的软件，确定其能够独立、自动运行。

对于多ECU运行的示意图如上，包含两个域：

一个网关域：处理传统的汽车开放系统架构(AUTOSAR)汽车网关功能。拥有专用CPU和相关的存储器和外设资源。几乎独立地运行IP域，但可以通过共享存储器和中断消息架构安全地交换数据。

一个IP域：连接至互联网，用于支持多种应用，例如在车载网络中分布场内下载。使用专用e200z4内核、专用系统RAM和一部分闪存阵列，运行其自己的操作系统(OS)，此系统具有其自己的OS计时器、看门狗和系统资源。

另外对于车载刷写，汽车软件内容的刷新和重刷是高级汽车电子的一个新兴领域。过去，汽车软件刷新在严格控制的工厂条件下进行，并在汽车的例行维护期间实施可用更新，该概念正在扩展，而现在，用户可以在汽车行驶时非常方便地进行无线更新。汽车平均约有10 MB的闪存，但是许多高端汽车的闪存比这一数字至少高10倍。

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