强化车载MCU设计，飞思卡尔发动安全新攻势

　　电子发烧友网：面对汽车伤亡事故率的不断上升，对驾乘者而言，汽车安全保障的压力剧增。随着电气器件、电子设备、可编程电子器件在汽车控制领域的大量使用，一些全新的安全问题不断的被曝光。具体来说，就是如何从目前基本的被动式安全气囊的系统，发展到主动式ABS、ESP、TPMS系统，再升级到复杂的高级驾驶员辅助系统（ADAS），最终提供更好的事故提前预测和避免事故发生的能力。安全问题逐步成为汽车国际化面临的最大挑战。

　　随着ISO 26262功能安全等一系列标准规范的推出（及ASIL等级的逐步升级），将对汽车电子安全应用有更完整和细化的要求。OEM厂商也会针对新的ISO26262的标准实现新的安全系统，给电子安全系统供应商提出更高的要求。

　　
飞思卡尔汽车微控制器市场开发经理郗蕴侠认为，ISO 26262标准强化汽车安全要求严苛的应用，同时为安全器件厂商带来更多的商机。

　　飞思卡尔汽车微控制器市场开发经理郗蕴侠表示，针对安全要求严苛的应用，设计工程师需要进行架构选择。如现有的大多数半导体解决方案或者缺乏灵活性，不能支持各种功能安全需求，或者要求在安全软件方面投入很大。而额外的软件增加了复杂度并更容易导致系统故障。因此，对半导体器件从系统的角度需要多方面的评估，在硬件结构上融入更多以前用软件诊断而现在全部由硬件自身检测的功能。ISO 26262的颁布为能够实现符合功能安全器件的半导体厂商和能够提供符合功能安全系统的供应商带来更多的商机。

　　鉴于此，飞思卡尔半导体推出SafeAssure计划，致力于帮助汽车设计人员降低构建符合国际标准化组织（ISO） 26262标准的功能安全系统的复杂性，并缩短开发时间。SafeAssure计划包括四个主要领域：安全流程、安全硬件、安全软件和安全支持。

　　布局安全MCU，飞思卡尔把控ADAS大关

　　因为ADAS系统的复杂性，要求未来的MCU具有更强的运算和处理能力，频率达到1GHZ， 有专门处理图像的单元，用于快速计算的DSP，高速的ADC，实现高速通讯的模块等。更重要的硬件要有更高程度的集成化，如把MCU和模拟器件结合在一个芯片中，片上结合物理层协议部件，片上结合更大的内存，以此缩小整体系统设计的尺寸，提高安全性，降低功耗和成本。另外根据ISO26262， 不仅要有高集成度的硬件、还需要芯片通过安全过程设计，安全软件进行配套。

　　郗蕴侠透露，飞思卡尔半导体公司日前面向驾驶辅助系统市场推出了新系列图像识别处理器。SCP2200系列采用CogniVue的APEX™ IP技术，是汽车智能摄像机应用的理想之选。飞思卡尔的SCP2200解决方案通过集成高密度内存将物料成本降至最低，并使摄像机微型化。飞思卡尔SCP2200系列的并行图像处理架构能够同时处理图像数据，这意味着，与竞争对手当前所提供的产品相比，它能够以较低的时钟频率实现高性能图像数据处理。除了这种高性能外，它还具备飞思卡尔领先市场的功耗和成本效益优势。该系列，加上所附的资源库、以及硬件和软件开发套件向汽车制造商提供了一套综合工具，使其可以设计智能摄像机应用，帮助他们更迅速地将解决方案推向市场。

　　对未来ADAS及信息娱乐系统，因为信息量和高分辨率等要求，需要更高带宽的总线来解决问题，以太网是最好的解决方案。郗蕴侠强调，MPC5604E和i.MX6提供了很好的基于以太网的环视解决方案。MPC5604E可以把摄像头的数据通过以太网传给中央处理器i.MX6。i.MX6具有非常强大的处理图像的能力，能快速提控当前信息。郗蕴侠特别提出，飞思卡尔和OminiVision、博通一起合作，推出全球首个基于以太网的环视泊车系统。

　　另外，飞思卡尔的32位Qorivva MCU中MPC5675K以其高速、大的FLASH容量、PDI和MDDR接口可以很好的处理前视中雷达的应用。

　　2012年9月，飞思卡尔其Qorivva MPC5643L 32位微控制器（MCU）通过了独立的权威认证机构exida的认证，成为业界首个获得ASILD认证的半导体产品。Qorivva MPC5643L在底盘和安全系统及新能源的应用中都得到广泛的使用。

　　当谈及到未来MCU的Roadmap时，郗蕴侠透露：“对于未来高安全等级的MCU，要求实现多核系统构架，CPU之间工作在锁步模式下。增加结构冗余，如外设和主单元都有冗余部分，使设计免受故障影响。增加数据冗余，通过校验方式采取纠正措施，使设计具有更强的抗噪能力。额外检查，确保检测出输入缺失故障。芯片本身具有自检功能，执行代码之前检查错误，或定期检查逻辑及内存错误。对关键单元进行检测等。”

　　汽车联网为安全保驾护航

　　汽车联网功能将成为吸引消费者的重要指标。 汽车行业需要应对复杂的挑战，包括增加网络带宽、提高数据安全性、实现功能安全和降低整体能耗等。除了对环保型汽车的需求外，由于汽车车身模块支持的功能（例如外部照明和雨刷）本身对安全非常重要，所以车身模块还需要遵从 ISO26262 功能安全标准。随着汽车的无线通信变得更加普遍，汽车微控制器内需要的安全措施越来越多。

　　飞思卡尔扩展其Qorivva和S12 MagniV车身网络MCU组合，以应对这些挑战，并将汽车车身应用的集成和功能提高到一个新水平。飞思卡尔新的 Qorivva MPC5748G 和 S12 MagniV S12ZVL/S12ZVC MCU 可以优势互补。Qorivva 中央控制器作为网络安防关守，提供集中数据防护、智能电源管理和 ASIL 功能安全支持；S12 MagniV 卫星节点有集成电源，通信收发器被嵌入到混合信号的智能 MCU 上。这些器件的高集成度有助于简化汽车网络设计，减轻重量，提高生产效率，并使板卡尺寸减少30%。

　　兼顾功能与安全，新能源汽车安全有保障

　　对于电动车和混动车的安全问题变得越来越重要，在设计的细节方面不仅是要实现功能，更多是强调安全性设计的引入。安全性设计甚至大过基本功能的设计，如电池管理系统安全级别较高的应用。ISO26262的引入使得系统的设计更有目标，更有依据。

　　飞思卡尔为电动车和混动车应用要推出更多符合ISO26262的产品。如飞思卡尔的Qorivva MPC5643L已经在电动车和混动车设计模块中得到广泛使用，一个最重要的原因就是此芯片是按照功能安全流程设计的，符合ISO26262 ASILD的标准。飞思卡尔将在55nm的MCU产品继续保持延用功能安全的特性，并加强使其更加完善。新推出的55nm产品MPC574xP 系列，性能与MPC5643L产品兼容并有大幅度提升。MPC574xP系列采用了一个集成式的安全架构，包括带延迟锁步的内核和DMA控制器、端到端纠错编码（e2eECC）功能、冗余外设、启动自检（LBIST和MBIST）、稳压器冗余和电源监测、ADC自检，及故障采集单元（FCCU） 等。

　　总结

　　飞思卡尔公司是汽车半导体行业的领导者，提供汽车微控制器、智能模拟器件和传感器，并大量的使用在汽车动力系统，汽车底盘和安全系统，汽车车身电子和防盗系统和汽车娱乐系统。未来飞思卡尔将更多的开发实现智能驾驶、辅助驾驶、主动安全的MCU产品，配合其它汽车电子系统来改善汽车舒适性和提高汽车安全性。郗蕴侠强调，飞思卡尔将MCU、传感器和模拟器件列入SafeAssure计划中，从底盘和安全，动力系统，到车身系统，产品均以ISO26262为标准来设计，并配有相应的功能安全文档，功能安全的培训和技术支持。
 

本文转摘自电子发烧友网《汽车电子特刊》5月刊

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