Bild 6: Resonator-Chip auf einen CMOS-Oszillator-ASIC gebondet.

Bild 6: Resonator-Chip auf einen CMOS-Oszillator-ASIC gebondet. Microchip

In-Vehicle Infotainment

Infotainment-Systeme bieten Fahrinformationen und Unterhaltungsdienste. Bild 10 beschreibt einen speziellen Automotive-Anwendungsprozessor, der an ein Touchpanel angeschlossen ist. Ein Radio (einschließlich GPS, Satellit und terrestrische Dienste) und CD/DVD-Laufwerke bieten Musik, Video und Navigation über das Audiosystem und das Display. Ein Bluetooth- und/oder Wi-Fi-Modul stellt eine Verbindung zu Smartphones her und eine Kamera liefert Surround-View-Bilder, damit der Fahrer das Fahrzeug sicher wenden und manövrieren kann.

Eine MCU übernimmt die Gesamtsteuerung des Systems und kommuniziert über das Fahrzeugnetzwerk (in der Regel ein CAN-Bus) mit Fahrzeugfunktionen wie Temperaturregelung, Türverriegelung oder Reifendrucküberwachung. Ein DSC400-Takt-IC bietet eine jitterarme 100-MHz-HCSL-Taktreferenz für die PCIe-Kommunikation des Endsystems mit Flash-Speicher. Er liefert auch eine 12,288-MHz-Referenz für digitale Audioausgabe. Ein separater DSC6100-Oszillator stellt eine 12-MHz-Taktquelle für die MCU-Funktion innerhalb des Anwendungsprozessors bereit.

Bild 7: Fertig integrierter Oszillator im Gehäuse.

Bild 7: Fertig integrierter Oszillator im Gehäuse. Microchip

Datenanbindung

Vernetzte intelligente Fahrzeuge mit GPS, Multimedia, fortschrittlicher Motorsteuerung und Fahrerassistenz benötigen Netzwerkprotokolle, die eine wesentlich höhere Bandbreite als CAN unterstützen. Um die Anforderungen an die In-Vehicle-Datenanbindung zu erfüllen, bietet Microchip seine MOST-Transceiver an (Media Oriented Systems Transport), die Datenübertragungsgeschwindigkeiten bis 150 Mbit/s, USB 3.1 Gen 2 (bis zu 10 Gbit/s) und 100Base-T1 Ethernet (bis 100 Mbit/s) unterstützen.

Microchips INICs (Integrated Network Interface Controller) für MOST-Netzwerke arbeiten mit einem verteilten Netzwerktakt. Dabei wird auch ein Backup-Takt benötigt. Ein winziger 1,6 mm × 1,2 mm DSC6100 mit 18,432 MHz und 24,576 MHz wird derzeit für diesen Zweck evaluiert.

Die hohen Datenraten von USB 3.1 und 100Base-T1 Ethernet benötigen Takte mit reduziertem Jitter (Phasenrauschen). Ein störungsbehafteter Takt führt zu Bitfehlern in den Datenströmen. Bild 11 beschreibt das Blockdiagramm eines Ethernet/USB-Referenzdesigns. Ein DSC2311, der mit 25 MHz läuft, weist einen Jitter von etwa 400 fseff über der Offset-Bandbreite von 100 kHz bis 20 MHz auf, wobei die Leistungsfähigkeit deutlich über dem Mindeststandard liegt.

Bild 9: Blockdiagramm des ADAS-Langstreckenradars.

Bild 9: Blockdiagramm des ADAS-Langstreckenradars. Microchip

Bild 10: Blockdiagramm der In-Vehicle-Infotainment-Haupteinheit.

Bild 10: Blockdiagramm der In-Vehicle-Infotainment-Haupteinheit. Microchip

Bild 11: Blockdiagramm für In-Vehicle Networking.

Bild 11: Blockdiagramm für In-Vehicle Networking. Microchip

Bild 8: Vergleich der Frequenzstabilität zwischen Quarz- und MEMS-Oszillatoren.

Bild 8: Vergleich der Frequenzstabilität zwischen Quarz- und MEMS-Oszillatoren. Microchip

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