安森美半導(dǎo)體NCV-RSL10系統(tǒng)單芯片 實現(xiàn)汽車行業(yè)帶來行業(yè)最低功耗藍牙Soc

NCV-RSL10是通過藍牙5認證并符合車規(guī)的系統(tǒng)單芯片(SoC)，具有極高的安全性和可靠性，用于汽車無匙進入、信息娛樂控制、主動安全和自動駕駛等應(yīng)用，為汽車行業(yè)帶來行業(yè)最低功耗。

藍牙低功耗(BLE)的優(yōu)勢

藍牙低功耗具有更高能效、易于與智能手機互聯(lián)、無需線束等優(yōu)勢。

傳統(tǒng)汽車模塊之間使用線纜連接，增加了設(shè)計復(fù)雜度、車輛重量及成本，限制了傳感器位置。藍牙低功耗技術(shù)工作于2.4 GHz全球通用的頻帶，無需針對特定地域定制，無線纜限制，降低了設(shè)計復(fù)雜度，減少磨損，增加可靠性，并提高燃油能效。

NCV-RSL10支持藍牙低功耗，結(jié)合智能手機可代替鑰匙解鎖，實現(xiàn)無匙進入，還可控制信息娛樂系統(tǒng)，改變和調(diào)整媒體設(shè)置與體驗。在主動安全方面，可用于從車輛傳感器接收信息和警報，直接發(fā)送到智能手機或設(shè)備端，以診斷或預(yù)防問題。此外，還可用于自動駕駛，傳輸車載傳感器數(shù)據(jù)，監(jiān)測駕駛員(清醒)狀態(tài)。

NCV-RSL10是安森美半導(dǎo)體RSL10系列的汽車級版本

安森美半導(dǎo)體是全球第7大汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商，具備50多年的汽車專業(yè)經(jīng)驗，加之強大的內(nèi)部制造、測試及封裝專長，提供完整的系統(tǒng)方案和強大的汽車產(chǎn)品陣容，并針對汽車市場當(dāng)前趨勢，專注于動力總成、照明、車載網(wǎng)絡(luò)和預(yù)防性維護4大重點模塊推動創(chuàng)新。其中，動力總成涵蓋發(fā)動機控制、變速箱控制、點火、油門控制、啟動-停止系統(tǒng)、48 V系統(tǒng)、功能電子化和充電；照明包括LED內(nèi)外部照明、先進前大燈(AFLS)、步進電機控制、像素?zé)?、激光燈；車載網(wǎng)絡(luò)包括LIN/CAN、系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)、FlexRay、以太網(wǎng)和藍牙低功耗；預(yù)防性維護指汽車影像、先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等應(yīng)用。

安森美半導(dǎo)體的RSL10是靈活、強大的無線電SoC ，提供先進的無線特性和靈活的可編程性，支持藍牙低功耗及2.4 GHz定制協(xié)議、密集信號處理和線上固件升級(FOTA)，電源電壓范圍1.1至3.3 V，提供行業(yè)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，發(fā)射功耗低至11.1 mW)，同時優(yōu)化系統(tǒng)尺寸和電池使用壽命。

RSL10領(lǐng)先于嵌入式微處理器測試基準(zhǔn)協(xié)會(EEMBC) ULPMark能效評測，取得該評測史首次超過1,000分的成績，并獲EDN選為射頻與網(wǎng)絡(luò)及傳感器類別的2017年百大熱門產(chǎn)品和入圍Elektra “2017年卓越醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計獎”決賽。

NCV-RSL10是RSL10的汽車級版本，符合AEC-Q100車規(guī)、FCC(美國聯(lián)邦通信委員會)認證、ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP)，符合Grade 2標(biāo)準(zhǔn)的工作溫度范圍，除了提供最低功耗，支持2 Mbps的更快數(shù)據(jù)速率，還內(nèi)置AES128加密以提供更高安全性，采用可潤濕側(cè)翼QFN封裝以提供更高可靠性。

圖1：NCV-RSL10內(nèi)部框圖

NCV-RSL10提供更高的安全性和更快的數(shù)據(jù)速率

NCV-RSL10內(nèi)置AES128加密，保護線上無線信息(如對遠程無匙進入的篡改攻擊)，加密塊進一步保護系統(tǒng)級數(shù)據(jù)，配備的LPDSP32可增加更多的加密特性。

NCV-RSL10支持藍牙5的2 Mbps數(shù)據(jù)速率，只要支持藍牙5的智能手機都可通過藍牙和車輛進行互聯(lián)，這更快的速度也實現(xiàn)更快的線上固件更新。

可靠的封裝以更易于自動視覺(AVI)檢測

NCV-RSL10采用可潤濕側(cè)翼QFN封裝，具有更強、更顯眼的焊接頭，檢測過程中無需耗時、昂貴的X射線，工作溫度范圍-40至105℃，符合汽車Grade 2標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車嚴(yán)苛的工作條件。

RSL10軟件開發(fā)概述

藍牙低功耗基帶是由硬件和軟件組成的混合方案。

RSL10的基帶通過藍牙5認證，支持2 Mbps RF鏈接和定制協(xié)議。RSL10的藍牙基帶控制器連接至射頻前端。該控制器將配置RSL10的物理層，以用作藍牙低功耗技術(shù)設(shè)備，它為用于射頻測試的直接測試模式(DTM)層提供了接口和支持，并從藍牙棧實現(xiàn)了部分鏈路層以及其他控制器層級的元件。RSL10射頻前端基于2.4 GHz RF收發(fā)器，實施專有或定制協(xié)議藍牙低功耗物理層。

應(yīng)用工程師主要通過軟件棧和應(yīng)用程序進行編程。如圖2 所示，我們可將從鏈接層到GAP、GATT的4層看作具有某些特性的服務(wù)。基本上，配置文件將向一系列服務(wù)功能提交數(shù)據(jù)，后者將重新格式化數(shù)據(jù)，安排傳輸，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給物理層 (或從物理層接收此數(shù)據(jù))。GAP、GATT往上一層是配置文件，以確保與其它藍牙低功耗設(shè)備的互操作性。RSL10支持的藍牙低功耗配置文件如“找到我”(Find Me)、健康體溫計、心率、血壓/血糖監(jiān)測等。關(guān)于完整的配置文件列表，請下載RSL10開發(fā)工具套件。應(yīng)用程序是編程的重點，它包括BLE和非BLE代碼。對于BLE代碼, 應(yīng)用程序?qū)⑾蚺渲梦募峁┗蚪邮諗?shù)據(jù)。

圖2：實施藍牙協(xié)議

采用RSL10創(chuàng)建遠程無匙進入方案示例

遠程無匙進入方案指用手機或程控鑰匙打開或關(guān)閉車門。RSL10軟件開發(fā)套件(SDK)提供整套方案所有的相關(guān)材料。設(shè)計人員可根據(jù)相關(guān)材料去搭建方案并進行一定的評估。如圖3 所示，方案分為中央設(shè)備和外設(shè)。中央設(shè)備一般指遙控鑰匙發(fā)送器，向RSL10發(fā)送中斷，應(yīng)用程序接收到來自鑰匙的命令，通過配置文件去進行配置，然后GAP、GATT進行打包后通過鏈接層發(fā)送給基帶控制器，物理層通過無線電發(fā)射出去。汽車接收到命令后，再反方向一層一層解析，最終到應(yīng)用程序接收到命令，通過I2C發(fā)送命令到汽車LIN總線，從而打開車門。

圖3：遠程無匙進入方案示例

總結(jié)

RSL10是通過藍牙5認證的、多協(xié)議無線電SoC，提供行業(yè)最低功耗，支持藍牙低功耗和2.4 GHz專有或定制協(xié)議及線上固件更新。安森美半導(dǎo)體通曉汽車，推出汽車級NCV-RSL10，符合車規(guī)，內(nèi)置AES加密，更安全可靠，高能效、高傳輸速率、易于安裝，可取代汽車有線電纜，用于無匙進入、信息娛樂控制、主動安全、自動駕駛等應(yīng)用。安森美半導(dǎo)體還提供相應(yīng)完整的開發(fā)工具，包括開發(fā)板和集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)如藍牙協(xié)議棧、示例代碼、庫、文檔、Arm Cortex-M3 處理器開發(fā)工具(GNU toolchain)、Eclipse C語言開發(fā)工具包(CDT)、CMSIS程序包，幫助設(shè)計人員用藍牙低功耗技術(shù)增強汽車設(shè)計，推動汽車電子的高能效創(chuàng)新。