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作者：德州儀器（TI） 汽車供應商和原始設備制造商正大力投資軟件研發工作，以期增加新的功能和特性，從而實現自主性、電氣化和連通性。但通過增加更多的電子控制單元（ECU）來實現這些功能是不可行的，因為這會加劇系統復雜性和成本增加。 有兩種方法可整合和簡化車輛中的ECU：使用域體系結構或區域體系結構。域體系結構整合了支持汽車特定功能的ECU的子集，而區域體系結構則基于其在汽車中的位置（例如：右前區）整合ECU。盡管使用這兩種方法可以最小化系統復雜性并節約成本，但區域體系結構簡化了處理過程，并有助于進一步最小化車內布線。 圖1區域車輛體系結構說明。 
圖1：將DRA821U用作汽車中的中央網關或區域網關的區域體系結構 為支持區域體系結構，應設有在特定位置內的ECU之間維護現有的控制器局域網（CAN）和本地互連網絡（LIN）通信的區域網關，同時還使用高帶寬千兆位以太網連接到中央網關和其他區域網關。 汽車行業已顯現出：網關系統支持和橋接多個接口至關重要。DRA821處理器賦予網關靈活的車輛聯網功能，以管理車輛中爆炸式增長的數據量。其具有包括傳統型CAN和LIN、高速PCI Express和支持時間敏感型網絡（TSN）的以太網交換機在內的豐富多樣的網絡接口，以支持區域體系結構。 當利用區域體系結構的其他功能時，在整合非安全關鍵和安全關鍵的ECU時可能會遇到限制。供應商在增加功能的同時追求最大限度地降低復雜性，請務必牢記混合關鍵性（在一個芯片內支持安全關鍵和非安全關鍵操作的功能）。對于網關，混合關鍵性有助于維持區域之間的有效網絡（例如與制動系統通信的ADAS高級駕駛輔助系統計算模塊），同時還增加了云連通性等功能。 TI通過在DRA821處理器上使用大量的防火墻來實現混合關鍵性，以免受干擾。該器件總共具有四個Arm Cortex-R5F微控制器（MCU）內核，可支持具備時效性的任務的運行，且可同步運行以支持安全性。防火墻將這些MCU內核以及CAN/LIN、片上存儲器和芯片其余部分的雙數據速率接口連接起來，可支持安全關鍵功能。無需使用單獨的應用處理器，您可利用與安全關鍵功能隔離的雙Cortex-A72內核來管理與云連接等功能，以創建新的業務模型和更好的用戶體驗，包括無線更新和預測性維護。利用DRA821的無干擾性能將關鍵功能和非關鍵功能分離開來，鼓勵將創新功能集成到網關中，同時最大程度地降低了車輛網絡的復雜性。 在性能要求和功能不斷發展的同時，將總成本降至最低的目標仍然保持不變。除功能安全所需的安全MCU外，網關還需要外部以太網交換機來支持新型車輛體系結構。DRA821可集成安全MCU和外部以太網交換機，以節省系統成本，同時還支持基于區域的車輛體系結構，如“基于Jacinto DRA821處理器的汽車和物聯網網關參考設計”所示。 憑借在汽車行業多年的經驗，我們知曉在不同性能點上擴展客戶的軟件功能極其重要。重用軟件的能力使汽車供應商可以最大程度地減少軟件研發并縮短上市時間，而不必從零開始使用另一種處理器。DRA821旨在為廣泛的中央、域或區域網關的車輛實現高級聯網。 通往更安全、更清潔、更互聯的汽車之路還仍有許多挑戰。供應商必須在不斷創新的同時管理不斷增長的系統需求，同時還需意識到系統成本和復雜性。采用具有可擴展特性的產品和評估模塊以啟動軟件開發，DRA821這一片上系統可為功能豐富的車輛網關系統帶來高效的聯網和混合關鍵性。 |
