安森美半导体NCV-RSL10系统单芯片 实现汽车行业带来行业最低功耗蓝牙Soc

2018-07-03 14:20 次阅读

NCV-RSL10是通过蓝牙5认证并符合车规的系统单芯片(SoC),具有极高的安全性和可靠性,用于汽车无匙进入、信息娱乐控制、主动安全和自动驾驶等应用,为汽车行业带来行业最低功耗。

蓝牙低功耗(BLE)的优势

蓝牙低功耗具有更高能效、易于与智能手机互联、无需线束等优势。

传统汽车模块之间使用线缆连接,增加了设计复杂度、车辆重量及成本,限制了传感器位置。蓝牙低功耗技术工作于2.4 GHz全球通用的频带,无需针对特定地域定制,无线缆限制,降低了设计复杂度,减少磨损,增加可靠性,并提高燃油能效。

NCV-RSL10支持蓝牙低功耗,结合智能手机可代替钥匙解锁,实现无匙进入,还可控制信息娱乐系统,改变和调整媒体设置与体验。在主动安全方面,可用于从车辆传感器接收信息和警报,直接发送到智能手机或设备端,以诊断或预防问题。此外,还可用于自动驾驶,传输车载传感器数据,监测驾驶员(清醒)状态。

NCV-RSL10是安森美半导体RSL10系列的汽车级版本

安森美半导体是全球第7大汽车半导体供应商,具备50多年的汽车专业经验,加之强大的内部制造、测试及封装专长,提供完整的系统方案和强大的汽车产品阵容,并针对汽车市场当前趋势,专注于动力总成、照明、车载网络和预防性维护4大重点模块推动创新。其中,动力总成涵盖发动机控制、变速箱控制、点火、油门控制、启动-停止系统、48 V系统、功能电子化和充电;照明包括LED内外部照明、先进前大灯(AFLS)、步进电机控制、像素灯、激光灯;车载网络包括LIN/CAN、系统基础芯片(SBC)、FlexRay、以太网和蓝牙低功耗;预防性维护指汽车影像、先进驾驶辅助系统(ADAS)等应用。

安森美半导体的RSL10是灵活、强大的无线电SoC ,提供先进的无线特性和灵活的可编程性,支持蓝牙低功耗及2.4 GHz定制协议、密集信号处理和线上固件升级(FOTA),电源电压范围1.1至3.3 V,提供行业最低功耗(深度睡眠模式功耗低至62.5 nW,接收功耗低至7 mW,发射功耗低至11.1 mW),同时优化系统尺寸和电池使用寿命。

RSL10领先于嵌入式微处理器测试基准协会(EEMBC) ULPMark能效评测,取得该评测史首次超过1,000分的成绩,并获EDN选为射频与网络及传感器类别的2017年百大热门产品和入围Elektra “2017年卓越医疗产品设计奖”决赛。

NCV-RSL10是RSL10的汽车级版本,符合AEC-Q100车规、FCC(美国联邦通信委员会)认证、ETSI(欧洲电信标准化协会)标准、生产件批准程序(PPAP),符合Grade 2标准的工作温度范围,除了提供最低功耗,支持2 Mbps的更快数据速率,还内置AES128加密以提供更高安全性,采用可润湿侧翼QFN封装以提供更高可靠性。

最低功耗蓝牙

图1:NCV-RSL10内部框图

NCV-RSL10提供更高的安全性和更快的数据速率

NCV-RSL10内置AES128加密,保护线上无线信息(如对远程无匙进入的篡改攻击),加密块进一步保护系统级数据,配备的LPDSP32可增加更多的加密特性。

NCV-RSL10支持蓝牙5的2 Mbps数据速率,只要支持蓝牙5的智能手机都可通过蓝牙和车辆进行互联,这更快的速度也实现更快的线上固件更新。

可靠的封装以更易于自动视觉(AVI)检测

NCV-RSL10采用可润湿侧翼QFN封装,具有更强、更显眼的焊接头,检测过程中无需耗时、昂贵的X射线,工作温度范围-40至105℃,符合汽车Grade 2标准,适用于汽车严苛的工作条件。

RSL10软件开发概述

蓝牙低功耗基带是由硬件和软件组成的混合方案。

RSL10的基带通过蓝牙5认证,支持2 Mbps RF链接和定制协议。RSL10的蓝牙基带控制器连接至射频前端。该控制器将配置RSL10的物理层,以用作蓝牙低功耗技术设备,它为用于射频测试的直接测试模式(DTM)层提供了接口和支持,并从蓝牙栈实现了部分链路层以及其他控制器层级的元件。RSL10射频前端基于2.4 GHz RF收发器,实施专有或定制协议蓝牙低功耗物理层。

应用工程师主要通过软件栈和应用程序进行编程。如图2 所示,我们可将从链接层到GAP、GATT的4层看作具有某些特性的服务。基本上,配置文件将向一系列服务功能提交数据,后者将重新格式化数据,安排传输,并将数据发送给物理层 (或从物理层接收此数据)。GAP、GATT往上一层是配置文件,以确保与其它蓝牙低功耗设备的互操作性。RSL10支持的蓝牙低功耗配置文件如“找到我”(Find Me)、健康体温计、心率、血压/血糖监测等。关于完整的配置文件列表,请下载RSL10开发工具套件。应用程序是编程的重点,它包括BLE和非BLE代码。对于BLE代码, 应用程序将向配置文件提供或接收数据。

最低功耗蓝牙

图2:实施蓝牙协议

采用RSL10创建远程无匙进入方案示例

远程无匙进入方案指用手机或程控钥匙打开或关闭车门。RSL10软件开发套件(SDK)提供整套方案所有的相关材料。设计人员可根据相关材料去搭建方案并进行一定的评估。如图3 所示,方案分为中央设备和外设。中央设备一般指遥控钥匙发送器,向RSL10发送中断,应用程序接收到来自钥匙的命令,通过配置文件去进行配置,然后GAP、GATT进行打包后通过链接层发送给基带控制器,物理层通过无线电发射出去。汽车接收到命令后,再反方向一层一层解析,最终到应用程序接收到命令,通过I2C发送命令到汽车LIN总线,从而打开车门。

最低功耗蓝牙

图3:远程无匙进入方案示例

总结

RSL10是通过蓝牙5认证的、多协议无线电SoC,提供行业最低功耗,支持蓝牙低功耗和2.4 GHz专有或定制协议及线上固件更新。安森美半导体通晓汽车,推出汽车级NCV-RSL10,符合车规,内置AES加密,更安全可靠,高能效、高传输速率、易于安装,可取代汽车有线电缆,用于无匙进入、信息娱乐控制、主动安全、自动驾驶等应用。安森美半导体还提供相应完整的开发工具,包括开发板和集成开发环境 (IDE)如蓝牙协议栈、示例代码、库、文档、Arm Cortex-M3 处理器开发工具(GNU toolchain)、Eclipse C语言开发工具包(CDT)、CMSIS程序包,帮助设计人员用蓝牙低功耗技术增强汽车设计,推动汽车电子的高能效创新。

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