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意法半导体Automotive
万物互联的物联网时代，汽车已成为集信息娱乐、通信、控制于一体的智能化中心，以液晶仪表盘为平台，集成了诸多智能和互联功能，比如用于车内通讯的LIN和CAN总线，通过连接传感器显示警报信息，支持系统升级，还增加了蓝牙功能，通过跟手机互联，实现手机映射导航，聆听音乐或者接打电话。
消费者这种用户体验推动车载信息娱乐系统成为汽车行业发展最快的的市场之一。乘客希望在车内自由地使用娱乐设施，连网，能够无缝地访问来自多个来源的信息和内容。
自从ST的第一款车载无线电IC问世以来，我们一直致力于开发用于车载信息娱乐系统的创新IC。我们面向复杂的信息娱乐仪表盘的最新型IC解决方案集成了先进的音频和视频功能，智能手机和多媒体设备镜像，以及应用程序，同时实现在车内外快速安全地传输数据。更强的处理能力，更大的车载带宽，安全的外部通信链路和世界一流的音频放大器，这些都确保用户可以构建满足所有市场需求的信息娱乐系统。ST丰富的信息娱乐产品组合涵盖了高端集成平台、数字广播和出色的AB类和D类音频功率放大器等，一应俱全。
我们将分两篇文章向大家介绍车载信息娱乐系统（IVI）的应用场景： ✦ 上篇主要介绍：数字仪表盘、汽车音响系统 ✦ 下篇将介绍：信息娱乐模块/信息娱乐主机
数字仪表盘
传统的模拟仪表盘在可显示的信息量方面存在限制。定制型号需要进行物理修改，这使汽车的供应链在成本效益和物流方面变得更加复杂。“数字仪表盘”成为新的发展趋势，这是一种灵活的方式，可轻松显示所有信息并突出重要数据，确保舒适、安全的驾驶体验。“数字仪表盘”还可以通过软件配置为不同品牌或众多车型定制显示解决方案。
ST的产品组合包括设计数字仪表盘系统（从小型两轮2D座舱到带有手机投影的全高清仪表盘）所需的所有IC。该系统的核心是我们的Accordo信息娱乐处理器，这是一个完全可扩展的片上系统解决方案，具有完整的开发生态系统，有助于减少设计成本和缩短上市时间。
Accordo产品线是意法半导体推出的车规级处理器，支持LCD显示、2D和3D图形加速、音视频播放以及车身网络通讯等功能。目前产品系列主要包括Accordo 2（A2）和Accordo 5（A5）两款产品，都已大规模量产。Accordo处理器非常适合开发汽车和两轮车的液晶仪表盘解决方案。而两轮车主要包括传统燃油摩托车以及电动摩托车。
▲ Accordo平台优势
单芯片Accordo将多个处理器集成，是一个单芯片方案，所以在成本控制方面优势显著。
覆盖高中低端需求Accordo通过提供不同性能的CPU和图形处理能力，非常适合用户开发平台级应用，能够覆盖高中低端的不同产品需求，支持各种各样的使用场景。
支持流行的音频、图像、互联等智能化功能Accordo集成了蓝牙协议栈，实现手机互联功能，如音乐播放，蓝牙电话，三方通话，甚至语音控制。内置DSP可以实现ECNR（蓝牙回声消除）算法。此外，Accordo还支持Alexa的语音控制。
支持实时导航Accordo支持全部导航使用场景，无论完整的导航应用程序、基于智能手机应用的品牌导航解决方案还是手机屏幕复制解决方案，Accordo 系列都可支持。跟手机的连接方式多种多样，包括支持蓝牙，USB， WiFi。导航本身也支持点对点的连接，以及整个地图的映射。
高集成 低成本Accordo内部集成了电源管理单元PMIC，简化PCB设计并最大程度降低成本。
车规级Accordo全系列都是车规级产品，最高支持125度结温。温度是所有的液晶仪表客户非常关心的参数之一。
A2主要面向中低端液晶仪表盘应用，支持2D图形界面和音频功能。主要特性包括：
720DMIPS+ Cortex R4核，用于处理媒体和运算的任务
200DMIPS+ Cortex M3核，用于处理车内实时网络通讯，电源管理等任务
2D硬件加速核，用于处理HMI的设计和图像融合任务
450DMIPS音频DSP，用于处理音效处理和回声消除等任务
简易的外部电源设计
2/4层PCB设计
▲ 基于A2实现2D UI、音频特性仪表盘
A5是A2的升级版，覆盖更高端的液晶仪表应用，支持3D HMI，能够与A2实现设计上的兼容和复用。主要特性：
2400+ DMIPS单/双核Cortex ®-A7主处理器，用于运算和媒体任务
200+ DMIPS Cortex M3安全协处理器用于车身实时通讯
3D GPU OpenGL-ES2.0支持所有流行的 HMI 工具
450 DMIPS音频DSP可处理音频效果
集成电源管理，无需外部逻辑
4/6层PCB
▲ 基于A5实现3D GFX、手机映射等丰富功能的仪表盘
从A2到A5，从2D UI到3D HMI，从低端到高端，随着更多通信、音频、互联、智能特性的增加，整个产品线都有相应的产品型号去应对，充分满足用户不同的设计需求。A2和A5联手，可以覆盖从低端的4.3寸、5寸，一直到最高端的12.3寸的液晶仪表市场。
✦ 【DEMO】Accordo 5 Display Audio方案
ST为数字仪表盘提供的主要器件包括：
- 信息娱乐处理器： -Accordo2单核32位ARM Cortex-R4 / Cortex-M3处理器 -Accordo5双核32位ARM Cortex-A7 / Cortex-M3处理器
- Power supply protection -汽车级肖特基二极管 -汽车级超高速基二极管 -Automotive TVS
- Voltage regulator -稳压器 -低压降(LDO)线性稳压器 -降压稳压器 -信息娱乐系统稳压器
- USB dataline protection -Automotive ESD protection -Automotive EMI filters, ECMF and ASIP
- CAN dataline protection：Automotive ESD protection
- LCD dataline protection：具有集成ESD保护（ECMF）的汽车共模滤波器
- Ethernet dataline protection
- Automotive ESD protection
- Automotive Application-Specific Integrated Products (ASIP)
- LIN dataline protection：Automotive ESD protection
- MEMS麦克风
- 汽车AB类音频功放
- 汽车D类音频功放
汽车音响系统
汽车的音频系统正变得越来越复杂，包括分布在车内各处、用于增强驾驶体验的低音扬声器，以及可满足最挑剔的音乐爱好者的高端音频。过去的车载音响系统用于播放音乐和广播，如今，随着汽车越来越智能化，车载音响系统还要负责更多的人车语音交互功能，比如汽车远程信息处理、诊断和各类车内服务；eCall和免提通话；以及导航和电信服务。
近几年，随着中国市场的不断进步，大量的本土汽车制造商开始在国内的主流型号上提供高端音响的选择配置，给用户不一样的声音体验。
整车的音频系统正变得越来越复杂，覆盖了更多与音频相关的功能，目前主流的一个功能框架如下：
ST是领先的车载音频技术供应商， 在上世纪80年代就开始专门为车载系统设计功放。从最简单的的单路演化到双路，四路的多种产品组合，生产工艺也从单纯的双极型工艺逐渐升级到目前业界最领先的BCD（Bipolar，CMOS,DMOS）的混合工艺。
ST提供前瞻性的产品组合，配合本土的Tier1（一级供应商）和方案公司， 共同为国内高品质车载音频系统打造一套全数字的成熟多通道声音解决方案。
从高档汽车的高保真音响系统，到小型汽车的经济型高品质音响系统，ST独有的数字输入AB类功率放大器正在颠覆车载音响市场。
另外，ST还有非常全面的D类功放产品线，同样使用了与数字输入AB类兼容的I2S/TDM接口，更高的工作电压，更小的发热，可以配合ST A/B类功率放大器实现业界最高端的数字音频组合设计。
▲ ST AB类功放产品路线图
TDA7801是ST第一代数字输入的AB类功放，也是业界第一颗四通道数字输入AB类功放芯片，20位DAC，I2C全面诊断，出色的DR和SNR。
TDA7802是ST第二代AB类功放，具有24位 DAC，1ohm驱动器，启停和极低的耗散，I2C诊断功能。
TDA7803A是ST第三代AB类功放， 24位 DAC，极低的Pdiss，45W，I2C诊断功能；创新性地将高精度的DAC数模转换与智能化的AB类功放集成到一颗芯片，提供了极高的信噪比和动态效果，配合前级的DSP音频处理芯片，为驾乘人员带来更清晰的音质体验，并优化了整个音频系统的系统成本。
TDA7901是ST第四代AB类功放产品，它具有24bit DAC, 5V 启停电压, 运行时间诊断功能，属于Class G类产品。
▲ ST整体参考设计
FDA802是ST第二代D类功放，50V的最高工作电压，启停和极低的耗散，I2C 诊断功能，完美实现低音炮高压大负载大功率的功能。
HFDA801A是ST第三代D类功放，5V-25V的工作电压范围，极低的底噪，启停和极低的耗散，I2C诊断功能与电流反馈和数字阻抗测量的功放。
▲ HFDA801 Class-D 方案DEMO 系统框图
▲ HFDA801 EVB 板
ST为汽车音响提供的主要器件包括：
信息娱乐处理器：
-Accordo2单核32位ARM Cortex-R4 / Cortex-M3处理器
-Accordo5双核32位ARM Cortex-A7 / Cortex-M3处理器
汽车级串行EEPROM
Power supply protection
-汽车级肖特基二极管
-汽车级超高速基二极管
-Automotive TVS
降压稳压器
CAN dataline protection：Automotive ESD protection
LIN dataline protection：Automotive ESD protection
Ethernet dataline protection
-Automotive ESD protection
-Automotive Application-Specific Integrated Products (ASIP)
汽车通信收发器L9663
MEMS麦克风
Automotive ESD protection
汽车AB类音频功放
汽车D类音频功放
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