I. Обзор продукта Этот контроллер разработан на основе высокопроизводительного микроконтроллера автомобильного класса NXP S32K312, интегрирующего 6 CAN (включая CAN FD) и 6 LIN интерфейсов связи. Он специально создан для сложных сетевых сценариев связи, таких как автомобильная электроника и промышленная автоматика. Благодаря модульной архитектуре продукт реализует многопротокольную совместную обработку, поддерживает уровень функциональной безопасности ASIL-B, соответствует требованиям надежности на уровне транспортного средства и может широко применяться в ключевых областях, таких как управление кузовом, силовой агрегат и интеллектуальный шлюз. Основные преимущества - Высокая интеграция: один чип интегрирует 6 CAN FD и 6 LIN, что уменьшает площадь печатной платы и стоимость BOM. - Производительность в реальном времени: ядро Cortex-M7 с основной частотой 160 МГц в сочетании с модулями аппаратного ускорения гарантирует нулевую потерю кадров при связи. - Функциональная безопасность: встроенная защита памяти ECC и сторожевой таймер, соответствующие стандарту ISO 26262 ASIL-B. - Конструкция с низким энергопотреблением: поддерживает несколько спящих режимов с типичным потреблением энергии <5 мА, что соответствует потребностям энергосбережения в новых транспортных средствах. II. Анализ архитектуры оборудования 1. Главный блок управления - Выбор микросхемы: NXP S32K312 (ядро ARM Cortex-M7) - Основная частота 160 МГц, 1 МБ флэш-памяти, 192 КБ SRAM - Встроенный модуль аппаратного шифрования (AES-128/256) - Поддерживает широкий диапазон рабочих температур от -40 ℃ до 125 ℃ 2. Модуль связи CAN - Конфигурация интерфейса: - 6 независимых каналов CAN FD (совместимых с CAN 2.0B) - Каждый канал поддерживает максимальную скорость передачи данных 8 Мбит/с - Встроенный приемопередатчик TCAN1044VDRBRQ1 (сертифицирован AEC-Q100) - Основные характеристики: - Аппаратное обеспечение поддерживает стандарт ISO 11898-1:2015 - 32 настраиваемых почтовых ящика, поддерживающих фильтрацию и маскирование идентификаторов - Интегрированная функция связи с временным запуском (TTCAN) - Механизмы обнаружения и устранения ошибок (активная ошибка, пассивная ошибка, отключение шины) 3. Модуль связи LIN - Конфигурация интерфейса: - 6 независимых каналов LIN 2.2A - Каждый канал поддерживает скорость передачи данных 20 кбит/с - Интегрированный приемопередатчик TJA1021T (совместимый со спецификацией LIN 2.x) - Основные характеристики: - Аппаратная поддержка автоматического переключения между ведущими и ведомыми узлами - Диапазон идентификаторов кадров 0x00-0x3F, поддержка расширенной проверки (PID) - Интегрированное управление источником пробуждения (локальное пробуждение/удалённое пробуждение) - Поддержка расписания с временным запуском LIN 4. Управление питанием - Системное питание: - Входной диапазон: 9 В ~ 36 В (поддерживает встроенные системы 12 В/24 В) - Интегрированная системная микросхема FS2303B (SBC) - Выходное напряжение: 3,3 В (±1%), 5 В (±2%) - Функции защиты: - Защита от перенапряжения (подавление переходных процессов 42 В) - Защита от обратного подключения (защита диодного моста) - Защита от короткого замыкания (автоматическое ограничение тока) IV. Типичные сценарии применения 1. Модуль управления кузовным оборудованием (BCM) — Реализация функции: — Управление низкоскоростными устройствами, такими как стеклоподъемники, стеклоочистители,и зеркала заднего вида через 6 каналов LIN - Связь с высокоскоростными устройствами, такими как ECU, BMS и ESP через 6 каналов CAN - Показатели производительности: - Время отклика LIN <50 мс - Скорость загрузки шины CAN <30% (500 кбит/с) 2. Зональный контроллер - Реализация функции: - Управление зональной сетью (левая/правая/передняя/задняя зоны) - Распределение питания и диагностика неисправностей - Показатели производительности: - Поддержка сетей с более чем 100 узлами - Время восстановления после неисправности <10 мс 3. Интеллектуальный шлюз - Реализация функции: - Преобразование протоколов CAN/LIN - Маршрутизация и фильтрация данных - Диагностические службы (UDS по CAN) - Показатели производительности: - Максимальная пропускная способность: 48 Мбит/с (6 каналов CAN FD на полной скорости) - Задержка маршрутизации <100 мкс Этот контроллер обеспечивает гибкое и надежное сетевое решение для автомобильных электронных систем с помощью высокоинтегрированных многопротокольных интерфейсов связи. Его конструкция на уровне транспортного средства и высокопроизводительные возможности обработки позволяют значительно снизить сложность системы и сократить цикл разработки, делая его основным блоком управления нового поколения интеллектуальных сетевых транспортных средств.
