汽車市場和其他行業一樣
，競爭孕育出創新。過去一百年裏，遵循著這個亙古不變的真理，“不用馬拉的車”演yan化hua成cheng了le當dang今jin世shi界jie中zhong最zui實shi用yong和he無wu處chu不bu在zai的de工gong具ju之zhi一yi。一yi直zhi以yi來lai
，汽qi車che都dou被bei認ren為wei是shi機ji械xie設she備bei
，不bu過guo最zui近jin不bu斷duan湧yong現xian的de創chuang新xin技ji術shu將jiang汽qi車che變bian成cheng了le越yue來lai越yue電dian子zi化hua的de係xi統tong。一yi個ge顯xian而er易yi見jian的de例li子zi就jiu是shi汽qi車che的de快kuai速su電dian氣qi化hua。還hai有you一yi點dian也ye十shi分fen引yin人ren矚zhu目mu
，那na就jiu是shi信xin息xi娛yu樂le係xi統tong的de迭die代dai更geng新xin，從cong當dang初chu簡jian單dan的de無wu線xian電dian收shou音yin機ji和he磁ci帶dai機ji進jin化hua成cheng了le性xing能neng強qiang大da的de車che載zai信xin息xi娛yu樂le係xi統tong（Automotive Infotainment Systems, AIS），並且隨著高級駕駛輔助係統（Advanced Driver Assistance Systems, ADAS）的引入，增強的電子安全係統可進一步為駕駛員提供保護。

 

zaiguoqushinianli，qicheshichangdeyibufenzhuyaochuangxinyuandonglibingbushilaiziqicheshichangbenshen，ershilaizixiaofeidianzishichang。zhinengshoujidekuaisuxingqiposhiqichezhizaonenggouhenkuaizhuanxiangnaxiezaiduanshijianneijiubiandeshifenpujidequanxinshebei。zi50年代起，車載信息娛樂係統基本局限於收音機
、磁帶和CD。盡管一些導航和“信息娛樂”係統由2007年發布的iPhone引入了人們的生活，不過當時它們的功能還十分有限
，價格也很昂貴。

 

智zhi能neng手shou機ji的de入ru局ju顛dian覆fu了le汽qi車che係xi統tong的de慣guan有you形xing式shi，為wei汽qi車che產chan品pin引yin入ru了le一yi個ge新xin的de平ping台tai和he應ying用yong產chan業ye體ti係xi，而er汽qi車che製zhi造zao商shang對dui這zhe些xie沒mei有you掌zhang控kong力li。關guan鍵jian的deAPP，如Google Maps，能夠使用手機內置GPS實現路線規劃導航功能，為駕駛員提供革命性的駕駛體驗。娛樂的形式也發生了變化。不用再百無聊賴地收聽廣播，或是重複播放CDshangjinyoudejishouge
，jiashiyuanxianzaikeyibofangzidingyibofangliebiaozhongshuyibaiwanjidegequ。laizizhinengshoujidetiaozhanjiasuleqichexingyeyirankaishidebiange，qicheyulexitongbuduanxiangchezaixinxiyulexitongzhegefangxiangfazhan，bujinyaotigongyuletiyan
，haiyaoshixiantongzhigongneng。

 

同時，汽車製造商也在開發全新的方式來保護用戶。ADAS包括一係列解決方案，如自動刹車、車道偵測和鷹眼平行泊車係統，使用先進的技術和處理能力進一步保護駕駛員的安全。

 

為了實現AIS和ADAS解jie決jue方fang案an，汽qi車che製zhi造zao商shang將jiang目mu光guang投tou向xiang了le移yi動dong領ling域yu。智zhi能neng手shou機ji使shi用yong的de處chu理li器qi和he係xi統tong是shi實shi現xian這zhe些xie解jie決jue方fang案an理li想xiang選xuan擇ze

，因yin為wei汽qi車che和he智zhi能neng手shou機ji都dou對dui器qi件jian的de尺chi寸cun、功耗以及更寬的溫度範圍有著嚴格的要求。此外，這些器件的產量也可以確保汽車製造商能夠基於花費不多的平台進行設計。

 

當然，這條發展道路上也存在著不少挑戰。汽車和智能手機有著極其不同的設計周期（3年以上和9-18個月）。由you於yu這zhe個ge因yin素su
，在zai某mou個ge智zhi能neng手shou機ji處chu理li器qi平ping台tai走zou向xiang生sheng命ming終zhong點dian時shi，圍wei繞rao著zhe它ta設she計ji的de汽qi車che係xi統tong可ke能neng剛gang剛gang上shang市shi。視shi頻pin也ye是shi一yi個ge問wen題ti。智zhi能neng手shou機ji通tong常chang具ju備bei兩liang個ge視shi頻pin輸shu入ru以yi支zhi持chi前qian置zhi和he後hou置zhi攝she像xiang頭tou。而erAIS或ADAS解決方案可能要接收和分析來自4個或更多的攝像頭以及其他傳感器的視頻。

 

zaixiayigeshinianli，qichechanpinjiangyongyougengduoshexiangtouhepingmu
，xianjindeqichexitongduiyugenggaoxingnengchuliqidexuqiuzhihuiyuyanyulie。kaolvdaozhongzhonghaochu
，qichezhizaoshanghenkenenghuijixuchangshishiyongxianyoudeyidongchuliqilaimanzushangshuxuqiu。zheyangjiuweinenggoutigongsuoxulinghuoxingdejiejuefangandailaileshichang
，tamenkeyibangzhuqichezhizaoshangjiangyidongchuliqizuoweiyingyongchuliqituixiangqicheshichang。

 

FPGA特別適合這類橋接應用。現代FPGA能夠提供所需的靈活性
，同時帶來高性價比、低功耗和高性能等特性。尤其是FPGA能夠幫助解決現代汽車中視頻輸入、輸出和互連不匹配的問題
，降低成本並加速產品上市進程。萊迪思半導體提供的各類汽車級FPGA和ASSP，包括符合AEC-Q100規範的精選解決方案。這些解決方案將變得愈發重要
，因為現今的AIS係統已經成為推動未來自動化汽車發展的ADAS係統的基石。

 

 

特斯拉Model S在2012年麵市，它具備大量創新特性

，其中之一是一塊位於中控區域的17英寸信息娛樂觸摸屏。值得注意的是它沒有物理控製按鍵。除了核心駕駛組件之外，其他的所有模塊，包括HVAC、娛樂和信息係統都被塞進了這塊巨大的觸摸屏中。

 

特te斯si拉la的de中zhong控kong顯xian示shi屏ping因yin其qi無wu所suo不bu包bao的de尺chi寸cun而er引yin人ren注zhu目mu，這zhe是shi車che廂xiang內nei部bu顯xian示shi屏ping變bian得de越yue來lai越yue多duo而er形xing成cheng的de自zi然ran結jie果guo。視shi頻pin顯xian示shi屏ping第di一yi次ci是shi作zuo為wei中zhong控kong區qu域yu的de車che載zai信xin息xi娛yu樂le係xi統tong顯xian示shi屏ping。從cong那na時shi起qi，它ta們men逐zhu漸jian被bei應ying用yong到dao了le座zuo位wei的de後hou背bei上shang
，為wei後hou排pai乘cheng客ke提ti供gong娛yu樂le體ti驗yan。而er現xian在zai

，它ta們men更geng是shi進jin一yi步bu發fa展zhan為wei數shu字zi儀yi表biao板ban和he抬tai頭tou顯xian示shi器qi。

 

xianshipingheshexiangtoushoucichuxianzaiqicheshangshimudehendanyi
，jiushibangzhujiashiyuanzaidaocheshikandaohoufangdeshiwu。zinashiqi，zheliangzhongshebeisuobanyandejiaoseyuelaiyuefengfule。zaixianzaideqichezhong，shexiangtoukeyiyonglaifenxiqichedezhoubianhuanjinghexinxibingshengchengzengqiangxianshineirongxianshizaitaitouxianshiqishang。zaimouxiexinghaodeqichezhong，cheshenliangcedehoushijingyijingxiaoshibujianle，querdaizhideshiyinzangzaicheshenzhongdeshexiangtou，zheyangkeyijiangdifengzubingtishengranyouxiaolv。

 

隨著連接到AIS的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)和(he)顯(xian)示(shi)屏(ping)數(shu)量(liang)激(ji)增(zeng)，將(jiang)移(yi)動(dong)處(chu)理(li)器(qi)平(ping)台(tai)應(ying)用(yong)到(dao)這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)的(de)難(nan)度(du)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。大(da)部(bu)分(fen)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)擁(yong)有(you)兩(liang)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)

，一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)的(de)後(hou)置(zhi)攝(she)像(xiang)頭(tou)以(yi)及(ji)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)視(shi)頻(pin)通(tong)話(hua)的(de)前(qian)置(zhi)攝(she)像(xiang)頭(tou)。不(bu)過(guo)將(jiang)移(yi)動(dong)處(chu)理(li)器(qi)應(ying)用(yong)到(dao)汽(qi)車(che)領(ling)域(yu)時(shi)，由(you)於(yu)多(duo)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)存(cun)在(zai)，僅(jin)有(you)的(de)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)是(shi)不(bu)夠(gou)的(de)。

 

 

第二個挑戰是如何處理視頻接口。手機處理器通常隻具備一個用於顯示的DSI輸出，但是大部分汽車顯示屏使用LVDS接口
，而很多移動處理器並不支持。

 

 

FPGA能夠幫助汽車信息娛樂係統解決上述挑戰，支持為自定義分辨率預處理視頻信號、橋接遍布車輛的各類接口、作為串行器/解串器（SERDES）工作

，實現通過一個視頻輸出驅動多個顯示屏。

 

 

CrossLink是全球首款可編程ASSP，這款強大的解決方案能夠實現多個攝像頭或傳感器輸入聚合為一個到應用處理器的高速輸入。它支持MIPI
、CSI-2、subLVDS、LVDS、HiPSI
、LVCMOS和輸出接口。它還能用作解串器，使得來自單個輸出源的視頻分別傳輸至多個屏幕。pASSP和PLD的結合能夠實現最大化的靈活性/集成。

 

 

 

ECP5 FPGA是混合型的接口橋接解決方案，能夠實現移動應用處理器的DSI或FPD-Link輸出與大多數汽車顯示屏上LVDS或嵌入式 DisplayPort（eDP）接口間的視頻橋接。

 

 

ECP5keyongyugeleixinxiyuleshiyongqingjing
，baokuojiangyigeshipinshuchuchaifenchuanshudaolianggehoupaixianshiping
，yijizhenduitedingdeshipinfenbianlvduishipinjinxingjiancaihegeshibianpai。

 

 

在視頻輸入端，萊迪思半導體提供多款適用於汽車市場的ASSP解決方案，幫助手機通過MHL或HDMI連接到汽車，實現內容分享。

 

 

 

ADAS涉she及ji到dao各ge種zhong各ge樣yang的de全quan新xin技ji術shu，為wei駕jia駛shi員yuan提ti供gong支zhi持chi。這zhe些xie係xi統tong運yun用yong大da量liang的de傳chuan感gan器qi來lai告gao知zhi駕jia駛shi員yuan前qian方fang的de危wei險xian，在zai某mou些xie情qing況kuang中zhong自zi動dong對dui不bu斷duan變bian化hua的de路lu況kuang做zuo出chu反fan應ying。

 

jinguandazhongshichangshangdexiangguanxitonghaishiwangfuzhudefangxiangfazhan，danshibaokuotesilahegugezaineidehenduogongsizhengzaiceshibanzizhuhequanzizhudexitong，zaibuyuandejianglainenggouzaizuixiaohuajiashiyuancanyududeqingkuangxiaanquandijiangchengkecongchufadiansongzhimubiaodian。

 

ADAS依靠那些獲取汽車周圍數據的傳感器。包括攝像頭、雷達、LIDAR等。雖然在一些比較舊的汽車中
，攝像頭主要用來幫助倒車，而在ADAS係(xi)統(tong)中(zhong)
，來(lai)自(zi)數(shu)組(zu)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)視(shi)頻(pin)能(neng)夠(gou)無(wu)縫(feng)轉(zhuan)換(huan)為(wei)汽(qi)車(che)及(ji)周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)的(de)鷹(ying)眼(yan)圖(tu)像(xiang)。攝(she)像(xiang)頭(tou)還(hai)可(ke)以(yi)同(tong)雷(lei)達(da)傳(chuan)感(gan)器(qi)一(yi)同(tong)使(shi)用(yong)，實(shi)現(xian)泊(bo)車(che)輔(fu)助(zhu)和(he)自(zi)動(dong)刹(sha)車(che)或(huo)將(jiang)駕(jia)駛(shi)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)到(dao)“黑匣子”使得保險人員能夠在事故發生後進行調查。

 

這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)很(hen)大(da)部(bu)分(fen)都(dou)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)攝(she)像(xiang)頭(tou)來(lai)工(gong)作(zuo)，獲(huo)取(qu)來(lai)自(zi)多(duo)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)和(he)其(qi)他(ta)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)數(shu)據(ju)並(bing)將(jiang)其(qi)無(wu)縫(feng)合(he)並(bing)
，便(bian)於(yu)係(xi)統(tong)正(zheng)確(que)分(fen)析(xi)周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)。

 

為了更加精確地分析車輛的周邊環境，ADAS攝像頭需要具備更高的分辨率、幀zhen率lv和he色se深shen。這zhe使shi得de係xi統tong能neng夠gou分fen析xi更geng多duo數shu據ju
，不bu過guo隨sui之zhi而er來lai的de是shi明ming顯xian更geng高gao的de帶dai寬kuan需xu求qiu。盡jin管guan基ji礎chu的de後hou視shi攝she像xiang頭tou還hai在zai使shi用yong低di分fen辨bian率lv的de模mo擬ni連lian接jie，但dan是shiADAS攝像頭則需要高速數字接口，如CSI-2。

 

在信息娛樂應用領域，移動處理器有限的I/O數量意味著如果要滿足汽車應用的需求，橋接解決方案是必需的。在FPGA解決方案的幫助下，多個攝像頭和傳感器數據能夠實現聚合，支持處理器上的單個攝像頭輸入。性能更高的FPGA還能幫助預處理數據，甚至是控製傳感器。

 

 

在信息娛樂應用領域，CrossLink可提供低功耗、低成本、傳感器和攝像頭接口橋接。它能夠聚合來自多個圖像傳感器的數據，通過單個CSI-2接口將數據傳輸到應用處理器。並且CrossLink小巧的尺寸還便於將其安裝在傳感器附近，這為工業設計提供了靈活性。

 

 

未來，CrossLink還可用於ADAS應用中即將實現的雷達係統。CSI-2也是類似功能的接口選擇。雷達用於多項技術
，與圖像處理技術一道，增強ADAS的功能。再一次，CrossLink能夠大顯身手，將CSI-2轉換為應用處理器能夠接受的輸入。

 

 

除了支持數據橋接和聚合之外，性能更高的
、功能更多的ECP5器件還能作為智能中心使用，控製和聚合多個不同類型的傳感器。

 

ECP5還hai可ke用yong於yu在zai發fa送song圖tu像xiang數shu據ju到dao應ying用yong處chu理li器qi之zhi前qian進jin行xing圖tu像xiang信xin號hao預yu處chu理li

，降jiang低di應ying用yong處chu理li器qi在zai進jin行xing上shang述shu功gong能neng時shi的de資zi源yuan占zhan用yong，提ti升sheng汽qi車che係xi統tong的de整zheng體ti性xing能neng。

 

 

 

FPGA的靈活性在很多行業都被證明是極為有用的。在汽車應用領域，FPGA能夠幫助製造商彌補移動處理器的不足
，滿足對於高級娛樂和安全係統的需求。這種商業模式具備明顯的優勢：使得汽車製造商能夠使用來自智能手機並經過大眾市場驗證的產品，快速滿足汽車市場尚不斷變化的需求。雖然FPGA迄今為止還未在汽車領域的其他方麵大展身手。但其已經在其它行業中的馬達控製等領域嶄露頭角
，相信在汽車領域會如此。

 

毫無疑問的是，隨著汽車電子產品不斷發展，特別是ADAS以及其它推動未來無人駕駛發展的技術，越來越多的傳感器將被集成到這些係統中，而在使用攝像頭

、傳感器、視頻以及更高速的互連以滿足不斷變化的需求之時，對於FPGA所提供的靈活性的需求隻會增長。



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