ZHCY186A January   2023  – March 2024

 

  1.   1
  2.   内容概览
  3.   引言
  4.   以太网
  5.   FPD-Link 技术
  6.   CAN 总线
  7.   PCIe 技术
  8.   结论
  9.   参考文献

以太网

以太网是家庭和办公室中常见的高速接口之一,并且正在成为车辆的主要通信协议。一些车辆使用以太网来传输各种高速数据;雷达和激光雷达模块等汽车应用使用单线对以太网技术。单线对以太网使用以太网标准,但数据通过单根双绞线进行传输,从而降低了车辆中的电缆重量和成本。

以太网是一种封包化系统,在该系统中,网络各部分节点之间的数据包会传输信息。与 CAN 总线一样,以太网是双向的,并且任何单独链路上的速度都随着系统上的节点数量的增加而降低。对于单线对以太网,任何单独链路上的速度都限制为一个特定的速度(10Mbps、100Mbps、1Gbps),并且链路上不会发生动态速度变化。不过,单线对以太网可以通过链路传输数据,速度比 CAN 总线快 1,000 倍。改为单线对以太网将优化 CAN 总线上的数据传输速度,但由于以太网每个节点的成本较高,因此它可能不会取代(而是增加)CAN 总线。

如今,有些汽车使用单线对以太网来满足备用摄像头和雷达等数据密集型要求。例如,米6体育平台手机版_好二三四 (TI) 的 DP83TC812S-Q1DP83TG720S-Q1 是单线对以太网物理层 (PHY),根据汽车电子委员会-Q100 1 级和 2 级进行筛选,并包含环回测试模式,有助于实现符合电气电子工程师协会 (IEEE) 802.3bw 和 802.3bp 汽车标准的系统诊断。要通过以太网传输视频,即使只有一个视频通道被传输,视频也必须在源端进行压缩,然后在目标端进行解压缩,避免超过以太网带宽限制,这与 FPD-Link™ 技术不同,该技术允许传输未压缩的视频数据。对于备用摄像头等应用,摄像头中需要有一个相对较高的功率处理器来充分压缩图像,使其进入以太网网络。

反过来,对大功率处理器的需求意味着摄像头的物理尺寸更大且更昂贵。与不需要大量图像处理的方法相比,摄像头的功率损耗更高。该解决方案的另一个缺点是视频压缩和解压缩会增加链路的延迟。如果多个摄像头或其他视频源共享同一个以太网网络,则需要在压缩量(和相应的视频质量)与支持的视频通道数量之间进行权衡。通过在汽车内以分层配置设置多个网络,可以减轻这种限制。可能有一个网络只处理发动机控制和诊断,另一个网络处理后座娱乐系统和音频系统,还有一个网络处理驾驶员辅助功能,例如视觉增强摄像头。最后,单线对以太网提供比 CAN 总线更高的容量来传输雷达和激光雷达等数据,但代价是复杂性更高,但仍然难以处理视频等高带宽应用。