利用永久性存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)智能汽車功能的全面調(diào)用

　　智能汽車中的每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)都包含了一個(gè)與汽車中其他處理節(jié)點(diǎn)相連的處理節(jié)點(diǎn)。在相互連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中增加可用的永久性存儲(chǔ)器將形成一個(gè)經(jīng)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(圖1)。這些經(jīng)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)允許汽車定制設(shè)置，如根據(jù)系統(tǒng)以前學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理和執(zhí)行操作。

圖1：分布式使用永久性存儲(chǔ)器以實(shí)現(xiàn)基于經(jīng)驗(yàn)的定制

　　用于汽車安全的全面調(diào)用

　　Garnter公司表示汽車安全的下一個(gè)重要增長(zhǎng)領(lǐng)域是主動(dòng)安全電子。該公司預(yù)測(cè)，今后50%的新車將裝備電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)。對(duì)牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、剎車輔助系統(tǒng)(BA)和自適應(yīng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)的預(yù)測(cè)也大致相同。

　　眾所周知，這些系統(tǒng)可獲得的預(yù)碰撞信息將有助于防止災(zāi)難性車禍。目前的系統(tǒng)可能只有幾分之一秒的時(shí)間用來對(duì)突發(fā)情況進(jìn)行分析并做出反應(yīng)。盡可能早地向這些系統(tǒng)提供有用的信息能使這些系統(tǒng)的預(yù)防作用更加成功。即時(shí)信息來自傳感器，如毫米波雷達(dá)、傾斜與偏航傳感器、牽引和傳動(dòng)控制等。全面調(diào)用需要收集即時(shí)信息以及從以前的經(jīng)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)，比如司機(jī)的反應(yīng)能力以及以前在特定GSP位置和方向處獲得的傳感器和ESC動(dòng)作數(shù)據(jù)。

　　知道需要存儲(chǔ)什么信息與能夠調(diào)用這些信息同樣重要。存儲(chǔ)太多的信息以便以后使用是不切實(shí)際的，只有重要的事件才應(yīng)被存儲(chǔ)進(jìn)永久性存儲(chǔ)器。

圖2：下一代汽車安全電子

　　全面調(diào)用的實(shí)現(xiàn)

　　對(duì)于供娛樂系統(tǒng)使用的大量數(shù)據(jù)來說，或許需要使用硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)。車內(nèi)的其他系統(tǒng)可能使用非易失性存儲(chǔ)器或帶恒定電源的SRAM。許多車輛用SRAM保存無線電臺(tái)分配等設(shè)置信息，但當(dāng)汽車電池?cái)嚅_時(shí)會(huì)丟失所有存儲(chǔ)的信息。永久性存儲(chǔ)器最好用真正的非易失性存儲(chǔ)器(如閃存)實(shí)現(xiàn)。

　　隨著越來越多的半導(dǎo)體器件被集成進(jìn)汽車，F(xiàn)PGA的使用量也相應(yīng)地增加。FPGA通常都帶有非易失性存儲(chǔ)器，無論它們是基于單片閃存的FPGA還是使用外部啟動(dòng)存儲(chǔ)器的基于SRAM的FPGA器件。當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，基于SRAM的FPGA將丟失這些配置信息，包括任何新的定制數(shù)據(jù)。因此，任何新獲取的定制數(shù)據(jù)必須存儲(chǔ)在片外。

　　如果小尺寸或瞬時(shí)啟動(dòng)特性是設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮的因素，那么帶片上閃存的FPGA是個(gè)很好的選擇?，F(xiàn)在也有的FPGA器件在單芯片中同時(shí)嵌入了閃存和SRAM。這些器件同時(shí)具有CPLD的受保護(hù)立即啟動(dòng)性能和SRAM FPGA的速度與容量?jī)?yōu)勢(shì)。這些器件不需使用外部存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)SRAM的啟動(dòng)配置或預(yù)加載內(nèi)部嵌入式RAM塊(EBR)。像LatticeXP2 FPGA系列這樣的新一代非易失性FPGA器件有一個(gè)特點(diǎn)，即能夠?qū)?nèi)部SRAM EBR存儲(chǔ)器塊內(nèi)的內(nèi)容寫回閃存，從而成為器件下次啟動(dòng)時(shí)的默認(rèn)信息(圖3)。如果FPGA中使用了軟處理器，EBR內(nèi)的可變信息也可以被寫回閃存。

圖3：可用于存儲(chǔ)設(shè)置信息的帶閃存的LatticeXP2 FPGA。

　　對(duì)基于SRAM的FPGA來說，用于啟動(dòng)編程的SPI閃存也可以用來保存定制數(shù)據(jù)。由于SPI存儲(chǔ)器內(nèi)的額外比特比較便宜，而且不占用額外的電路板面積，因此用SPI存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)非常有意義。

　　為了滿足汽車要求，很重要的一點(diǎn)是要確保FPGA符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)以及確保供應(yīng)商獲得了TS16949認(rèn)證。如同任何閃存器件一樣，設(shè)計(jì)必須考慮器件支持的寫入次數(shù)。比如保證最少1萬次寫入次數(shù)的閃存器件如果一天寫一次可以用27年以上。任何閃存器件的壽命都可以通過審慎地使用閃存來延長(zhǎng)。