小芯片大不同 談新型數(shù)字儀表控制芯片

隨著汽車(chē)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的車(chē)用機(jī)械儀表盤(pán)已呈現(xiàn)出向數(shù)字儀表過(guò)度的趨勢(shì)，與之對(duì)應(yīng)的全部功能顯示也將被渲染后的高清畫(huà)面所取代。而引起這一巨大變革的根源，卻是一個(gè)只有一元硬幣大小的集成電子芯片——圖形儀表盤(pán)MCU（圖形儀表盤(pán)微控制單元），今天我們就以之為題為您講述汽車(chē)儀表變革背后的故事。

● 數(shù)字儀表盤(pán)背后的秘密

我相信很多人在第一次看到數(shù)字儀表盤(pán)的時(shí)候跟我一樣，都會(huì)覺(jué)得既科幻又漂亮，可不知你是否想過(guò)這種絢麗的效果是如何打造出來(lái)的呢？是不是只要有一個(gè)分辨率夠高的顯示屏幕就萬(wàn)事大吉了呢？其實(shí)并沒(méi)有想象中那樣簡(jiǎn)單。高品質(zhì)的圖像的確離不開(kāi)一塊好的顯示屏，但與之相比更為核心的部件，是一個(gè)被稱(chēng)為車(chē)用MCU的小家伙。

● 車(chē)用MCU的是什么?

Micro Control Unit微控制單元，縮寫(xiě)為MCU，是用于控制電子系統(tǒng)的一種微型集成電子芯片。車(chē)用MCU即用于車(chē)輛的微控制單元，不過(guò)在汽車(chē)發(fā)展之初的很長(zhǎng)一段時(shí)間里并沒(méi)有這一概念，直到上世界80年代，4bit車(chē)用MCU（4位車(chē)用微控制單元）才得以問(wèn)世，而最初也僅僅是用于控制車(chē)載空調(diào)系統(tǒng)。隨著汽車(chē)電子技術(shù)的不斷發(fā)展，8位、16位、32位、CAN總線、LIN總線MCU如雨后春筍般相繼推出，其功能也擴(kuò)展到諸如車(chē)在通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航、制動(dòng)轉(zhuǎn)向等涉及整車(chē)控制的各個(gè)領(lǐng)域。

● 圖形儀表盤(pán)MCU

作為車(chē)用MCU的一個(gè)子門(mén)類(lèi)，圖形儀表盤(pán)MCU顧名思義，就是專(zhuān)門(mén)用于對(duì)車(chē)輛儀表盤(pán)顯示圖像進(jìn)行處理的控制芯片，而每次儀表板技術(shù)的重大革新都與之有著密不可分的關(guān)系。同車(chē)用MCU的發(fā)展歷程類(lèi)似，在早期采用機(jī)械指針儀表的車(chē)輛上是沒(méi)有圖形儀表盤(pán)MCU的，原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)闆](méi)有顯示屏，所以就根本用不到圖像處理芯片。當(dāng)儀表顯示屏出現(xiàn)后，圖形儀表盤(pán)MCU這個(gè)定義才隨之產(chǎn)生。

從真空熒光屏到小型液晶屏乃至尚未普及的數(shù)字儀表顯示屏，儀表盤(pán)屏幕的畫(huà)面顯示質(zhì)量已較誕生之初有了天壤之別，這也意味著車(chē)輛對(duì)圖形儀表盤(pán)MCU提出了越來(lái)越高的要求，不但需要圖像更加清晰、鮮艷，諸如傳輸速度、自身重量、支持顯示模式等方面亦被納入評(píng)價(jià)范疇。為了不被市場(chǎng)淘汰，世界各大MCU生產(chǎn)廠商不斷加大對(duì)其研發(fā)的精力投入，力求產(chǎn)品快速實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代。日前，一家名為Spansion的美國(guó)MCU生產(chǎn)廠商就在京發(fā)布了該公司的最新研發(fā)成果Traveo?圖形儀表盤(pán)MCU，而從技術(shù)特點(diǎn)而言，數(shù)字儀表時(shí)代或?qū)㈦x我們不再遙遠(yuǎn)。

● Spansion是誰(shuí)？

對(duì)于Spansion想必很多人都非常陌生，不過(guò)事實(shí)上其與博世、MAHLE等汽車(chē)零部件制造巨頭一樣，幾乎所有你能在公路上看到的汽車(chē)，都裝配有由其生產(chǎn)的產(chǎn)品。之所以很多人對(duì)其缺乏了解，主要源于其產(chǎn)品的特殊性。

一般情況下，無(wú)論你日常駕駛還是養(yǎng)護(hù)車(chē)輛，你都尋覓不到Spansion產(chǎn)品的任何蹤跡，因?yàn)樗鼈兩钌铍[藏在車(chē)輛的各個(gè)控制系統(tǒng)深處。無(wú)論是轉(zhuǎn)向制動(dòng)、還是導(dǎo)航音響、從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)到新能源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，都可見(jiàn)到該公司的業(yè)務(wù)觸角。目前這家美國(guó)公司共有閃存、MCU、模擬三大主營(yíng)業(yè)務(wù)，研發(fā)中心橫跨歐、亞及北美，年?duì)I業(yè)收入約13億美元。

● Traveo?圖形儀表盤(pán)MCU特點(diǎn)

Traveo?圖形儀表盤(pán)MCU是以諸如捷豹XJ車(chē)型所使用的數(shù)字儀表為技術(shù)背景進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，因此其最終也將被使用在搭載有數(shù)字儀表的車(chē)型上。該控制芯片有高低兩種版本，其中高檔版本除2D圖形處理外還可實(shí)現(xiàn)對(duì)3D圖形的顯示控制，且據(jù)了解，該型MCU的應(yīng)用范圍還可擴(kuò)展到車(chē)載抬頭顯示系統(tǒng)。

● 對(duì)日常駕駛有何作用

對(duì)非專(zhuān)業(yè)人士而言，晦澀地講通訊協(xié)議、傳輸方式恐怕看不了兩行就要怒砸屏幕了，既然如此我們就簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)這種芯片能為我們?nèi)粘ｑ{駛帶來(lái)哪些變化就可以了。首先，裝備該MCU的車(chē)輛可用觀感更佳、功能更廣的數(shù)字儀表取代傳統(tǒng)指針儀表，試想一下，如果我們發(fā)動(dòng)車(chē)輛，眼前浮現(xiàn)出類(lèi)似未來(lái)戰(zhàn)機(jī)中的超炫數(shù)顯畫(huà)面將是一件多么爽的事情。其次，相比于目前主流MCU而言，其圖像可直接傳輸?shù)斤@示設(shè)備而無(wú)需經(jīng)過(guò)緩存處理，不但減小了自重及成本且傳輸速度更快，可以減少顯示過(guò)程中的卡頓。再次，該芯片可處理2D及3D圖形，且2D的圖形處理效果也進(jìn)行了相當(dāng)幅度的優(yōu)化，使畫(huà)面具有2.5D的質(zhì)感。

除了以上圖像處理方面的功能優(yōu)化及拓展以外，該芯片還頗具人性化的將數(shù)字與模擬兩項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合，為其植入了音頻控制模塊，使儀表盤(pán)也有了自己的語(yǔ)言。如行車(chē)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛存在故障時(shí)，再也不會(huì)只是發(fā)出嗡嗡的單調(diào)蜂鳴聲，而是可根據(jù)內(nèi)嵌程序更為多樣化地將信息進(jìn)行傳達(dá)。

編輯總結(jié)：

幾年前上映的3D電影阿凡達(dá)曾給我留有深刻的印象，劇中星際飛船里超炫的立體控制屏雖然至今依舊只是幻想，不過(guò)隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，其將會(huì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。就汽車(chē)而言，數(shù)年前還尚處概念的數(shù)字儀表，如今已被諸多車(chē)型采用，而這從無(wú)到有的表象背后，映射出的是車(chē)載電子技術(shù)的飛速發(fā)展。因此，某些時(shí)候，一個(gè)芯片的進(jìn)步就可帶來(lái)用車(chē)體驗(yàn)的顯著不同。