高級車內系統(tǒng)的參考設計
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圖 1：參考設計概要。
多重操作系統(tǒng)架構
運行虛擬機的虛擬層是一種允許 Linux 和 Nucleus RTOS 在一個硬件平臺上同時運行的簡潔方式。每個操作系統(tǒng)在一個專用的虛擬機上運行并共享 AXSB 平臺上可用的硬件資源。不同操作域間的通信可以利用 RPMsg 協(xié)議用一種可控制的方法進行，這樣應用軟件之間就可以共享一些數據。也可以通過設定權限來管理資源、拒絕對某些系統(tǒng)功能的訪問。這樣在信息娛樂系統(tǒng)中可能安裝或下載了不可信或未認證的應用軟件時就可以進行某種程度的隔離。
開機順序也經過了仔細考慮。通常車上的 CAN總線通信應該在 50ms 內激活，但同時還要求信息娛樂和駕駛員信息模塊要快速完成初始化。在這個參考設計中，基于 AUTOSAR 的 CAN 通信棧在 Renesas V850 MCU 上完成初始化，與 J6 多核 CPU 同時運行。RPMsg 通信引擎快速啟動，以便在域間傳送早期的交通狀態(tài)（圖2）。
圖2：單個系統(tǒng)芯片(SoC)上的多域啟動架構。
構建信息娛樂系統(tǒng)
概念驗證參考設計包括了一些功能樣例，包括軟件無線電臺調諧器、后視攝像頭輸入、多媒體視頻和音頻播放器和車內系統(tǒng)功能，如 HVAC（暖通空調）控制和胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。胎壓監(jiān)測儀所涉及到的功能具有代表性，它的數據源來自汽車遠端的某一部分，低壓或輪胎完全沒氣時，相關信息必須優(yōu)先通過 CAN 總線發(fā)送并立即顯示在駕駛員信息屏上。因為設定了顯示優(yōu)先次序，警示屏幕覆蓋了默認的信息娛樂主頁屏幕。 利用 CAN 信息生成器（ETAS BusMaster 模擬器）對該系統(tǒng)進行了測試，見圖3。
圖 3：利用ETAS BusMaster 生成 CAN通信量測試參考設計。
調整開機順序還用到了其它幾種工具，包括 Mentor Graphics XSe XSTrace 和 Mentor Graphics Sourcery Analyzer。通過監(jiān)測初始化和開機順序，駕駛員和進程可以重新排序并節(jié)約寶貴的時間。開機優(yōu)化是一個迭代的過程，不重要的系統(tǒng)任務和進程會被及時地移出，為重要的汽車功能更早地出現(xiàn)讓路。
為確保 DIM 的幀刷新率達到60幀/s或更快還使用了圖形-性能微調工具。為確保車內信息娛樂 (IVI) 和 DIM 模塊在關鍵時刻收到圖形帶寬，GPU（圖形處理器）共享架構包括了負載平衡和資源優(yōu)化。這一進程涉及 GENIVI Wayland 元件、Open GLES2 參與的多層調諧，以及用于顯示屏幕圖像的專有顯示工具層。對屏幕分辨率和性能之間的權衡進行分析，從而保證可視性較高、性能優(yōu)于說明書。
最終得到的是一個我們認為符合現(xiàn)有市場趨勢的概念設計，并且在當今競爭激烈的汽車市場上它可能具有節(jié)省時間和開發(fā)周期的潛力。
結論
在當今快速發(fā)展的汽車電子市場上，從頭開始設計已經不可取 -- 它在研究上花費很多年的時間才能找到正確的解決方案。利用預先建立的參考設計概念，設計者可以選擇一些困難的性能和整合問題得到解決的節(jié)點作為設計起點，在此基礎上加入他們自己的IP（知識產權）和最終的定制要求，從而縮短上市時間并搭載用戶直接可用的功能來滿足當前市場的需求。
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