基于恩智浦的S32G2汽車網(wǎng)絡(luò)處理器，艾睿電子開發(fā)出了一款功能強大的車載網(wǎng)關(guān)開發(fā)套件，助力開發(fā)者應(yīng)對新一代汽車電子電氣架構(gòu)復(fù)雜性挑戰(zhàn)。

市場需求

近幾年，汽車電子電氣架構(gòu)迅速演進(jìn)，包括更高的功能安全、信息安全、OTA能力、更強的通訊能力及網(wǎng)絡(luò)帶寬、更加智能的駕駛系統(tǒng)等。這些需求對芯片以及網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了更高的要求。同時在電子設(shè)備越來越多、網(wǎng)絡(luò)連接越來越多的情況下，功能安全和信息安全變得越來越重要。所有這些需求逐漸催生了新的汽車電子設(shè)計架構(gòu)以及新的芯片解決方案。這些新的解決方案使得最新的汽車概念得以實現(xiàn)。

隨著這些電子設(shè)備融入新的汽車架構(gòu)，汽車對軟件的需求越來越大，同時可以預(yù)見在未來十年，汽車上的軟件代碼會成倍的增加。由于軟件開發(fā)成本高昂，因此我們需要平臺化的處理器架構(gòu)來實現(xiàn)代碼的重復(fù)使用，從而降低軟件開發(fā)成本。

另一個正在發(fā)生的汽車革命是汽車數(shù)據(jù)正在爆發(fā)式的增長，越來越多的汽車開始連接到云服務(wù)器，從而使得OEM廠商能夠在云端訪問汽車數(shù)據(jù)并提供諸如在線升級、遠(yuǎn)程控制等服務(wù)；并且自動駕駛的逐步升級也會帶來更多的數(shù)據(jù)。

方案概述

綜上所述，面對這些越來越復(fù)雜的需求，恩智浦的S32G2汽車網(wǎng)絡(luò)處理器能夠很好的應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。S32G2包含以下特性：

四個采用Arm Neon技術(shù)的Arm Cortex-A53內(nèi)核，帶可選的兩兩鎖步功能，用于處理高算力的應(yīng)用和服務(wù)

3個Arm Cortex-M7全鎖步內(nèi)核，用于處理實時應(yīng)用

低延遲通信引擎(LLCE)，用于處理汽車網(wǎng)絡(luò)加速

數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)引擎(PFE) ，用于以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)加速

硬件安全引擎(HSE)，用于安全啟動和加速安全服務(wù)

支持實現(xiàn)ASIL D功能安全的片上硬件模塊和軟件庫

AEC-Q100 2級設(shè)備：-40℃至105℃

S32G2車載網(wǎng)關(guān)開發(fā)套件

基于S32G2，艾睿電子開發(fā)的車載網(wǎng)關(guān)開發(fā)套件，由核心板和底板組成。

核心板上集成了S32G274A、SBC、LPDDR4、QSPI FLASH、eMMC和SD卡。

底板對核心板進(jìn)行了功能擴展，包括USB、CAN、LIN、FlexRay、UART、Ethernet等接口，并且通過SJA1110擴展了多個以太網(wǎng)以及車載以太網(wǎng)。

應(yīng)用領(lǐng)域

該車載網(wǎng)關(guān)開發(fā)套件主要應(yīng)用于汽車電子中功能域控制器、域網(wǎng)關(guān)、安全處理器、無線固件(FOTA)、服務(wù)型網(wǎng)關(guān)、汽車區(qū)域控制器、汽車數(shù)據(jù)記錄儀、汽車接入點、車輛計算、車載網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用。

如需了解本方案的更多細(xì)節(jié)，或者申請開發(fā)板進(jìn)行測試，請與艾睿電子聯(lián)系。

方案詳情

下圖是SEED-S32G的原理框圖。

01

核心板SEED-S32G_CORE

核心芯片

lS32G274

存儲設(shè)備

lLPDDR4: 4GB

leMMC: 32GB

lQSPI FLASH: 64MB

lSD: x1

時鐘說明

系統(tǒng)主時鐘來自于外部40MHz晶體，配合S32G2內(nèi)部的振蕩器來產(chǎn)生基礎(chǔ)時鐘供給芯片不同子模塊，另外S32G2外部還有兩顆晶體，Y2是100MHz 差分時鐘，用于PCIE0的參考時鐘，Y3是可編程時鐘，用于PCIE1的參考時鐘，當(dāng)PCIE1配置為不同功能時，需要將Y3配置為不同的頻率。

電源說明

底板給核心板提供12V@2A的電源，板卡上VR5510將輸入的12V電源轉(zhuǎn)換為板卡所需的各種電源。當(dāng)板卡供電正常時，LED1亮。另外板卡還預(yù)留了一個PF5300的電路用于S32G3。

LPDDR4

板卡有一片LPDDR4，接口電平1.8V，工作電壓1.1V，位寬32位，容量4GB。

QSPI FLASH

板卡包含1片QSPI FLASH，連接到S32G2的QSPI接口。

電平1.8V，容量64MB，支持1bit SDR 以及8bit DDR模式。這里需要注意的是，如果S32G2需要從QSPI FLASH啟動，需要配置為1bit SDR模式，啟動之后再配置為8bit DDR模式，因為S32G2 BootROM只支持1bit SDR模式。

eMMCSD

板卡包含1片eMMC和一個SD卡座連接到S32G2的USDHC接口，通過選擇芯片進(jìn)行選擇使用哪個外設(shè)。

電平1.8V、3.3V可配置，容量32GB。可以通過撥碼開關(guān)SW1選擇S32G2 外接的是eMMC還是SD卡。

發(fā)光二極管

SBC VR5510有一個PGOOD信號，板卡通過該引腳控制LED1 發(fā)光二極管，當(dāng)板卡所有電源正常時，PGOOD會點亮發(fā)光二極管。

02

底板SEED-S32G_BASE

板卡資源

1G or 2.5G BASE-T: x1

1000BASE-T(S32G2): x2

1000BASE-T(SJA1110): x2

100BASE-TX(SJA1110): x1

100BASE-T1(SJA1110): x6

USB 2.0: x2

USB 2 UART: x2

CAN(Flex CAN): x4

CAN(LLCE CAN): x16

LLCE LIN: x3

FlexRay: x1

JTAG: x1

PCIE x1: x1

M.2: x1

LED: x3

電源說明

板卡需要外接12V@5A直流電源。

Boot

S32G2的BootROM用于啟動客戶的應(yīng)用程序以及HSE firmware，支持Serial Boot、Boot from RCON以及Boot from fuses。Boot mode pins和FUSE_SEL fuses共同決定啟動模式。

以太網(wǎng)

底板最大的優(yōu)勢在于擴展了多個以太網(wǎng)接口，非常方便客戶直接用于汽車中央網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)路連接方式如下所示：

CAN

板卡擴展了4路的FlexCAN接口，并且通過LLCE模塊擴展了16路的CAN接口，一共20路CAN接口，均支持CAN FD模式。

其他接口

板卡還擴展了一路FlexRAY接口，一路USB接口、兩路UART接口，并通過LLCE模塊擴展了3路LIN接口。