NXP车载以太网跟工业以太网异同及应用.docx

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1、NXP车载以太网跟工业以太网异同及应用汽车智能化、网联化，甚至自动驾驶大浪已经降临；浪潮带来的是ADAS技术的不断革新、高品质车载娱乐影音的影音推进、以及OTA远程晋级、V2X、大数据、云计算等一系列技术的开展；这推进了车载网络容量需求的爆发式开展，显然这已经超出了CAN或者FlexRay等传统车载网络的历史使命。这也正是与汽车深度拥抱集成的契机。1车载以太网简介目前，车载以太网的技术标准是基于单对双绞线的BroadR-ReachBRR或者OABROpenAllianceBroadR-Reach技术，IEEE已经完成对100Mbit/s100Base-T1车载以太网技术的标准化，正在对1Gbi

2、t/s传输速度的车载以太网进展标准化。2车载以太网跟工业以太网异同车载以太网使用单对非屏蔽电缆以及更小型紧凑的连接器，使用非屏蔽双绞线时可支持15m的传输间隔(对于屏蔽双绞线可支持40m)，这种优化处理使车载以太网可知足车载EMC要求。100M车载以太网的PHY采用了1G以太网的技术，可通过使用回声抵消在单线对上实现双向通讯。车载以太网100Base-T1的物理层与标准的100BASE-TX的物理层主要区别有：与100BASE-TX所使用的扰频器相比，车载以太网数字信号处理器DSP采用了高度优化的扰频器，可以更好地别离信号，比100BASE-TX系的频谱效率更高；车载以太网的信号带宽为66.7

3、MHz，只有100BASE-TX系统的一半。较低的信号带宽可以改善回波损耗，减少串扰，并确保车载以太网可知足汽车电磁辐射标准要求；车载以太网的MAC层采用IEEE802.3的接口标准，无需做任何适配即可无缝支持广泛使用的高层网络协议如TCP/IP。3车载以太网开展趋势随着越来越多的传感器、控制器以及接口对带宽的要求越来越高，车内不同的计算单元和不同的域之间彼此通讯的需求越来越强，车载电子也变得日益复杂，这直接导致了对车内连线使用上的增长。如今，车内线束在重量上是继底盘和引擎之外占第三位的局部，这就决定了，降低线束重量的技术将会直接改善燃油使用的经济性。而车载以太网承载在单线对非屏蔽双绞线的传输

4、介质上，使用更小巧紧凑的连接器，可减少高达80%的车内连接本钱和高达30%的车内布线重量。随着车载以太网开展，车载以太网领域里最为重要的OPEN联盟成员已增长到300个，包括汽车领域里诸多的汽车厂商、一级供给商、芯片商、技术公司以及研究机构等。中国车企和供给商也在积极关注并逐渐采用OPEN联盟的技术，在OPEN联盟中已有一汽集团、北汽、长城、泛亚、华晨、恒润、航盛以及中国信息通讯研究院等十几家中国成员。全世界采用OABR技术的主流汽车制造商的数目正在增长，已有多个车型上采用了车载以太网，包括宝马公司的X3、X4、X5、X6、i3、i8、6系以及7系、捷豹的XJ和XF、以及群众的帕萨特等。4NX

5、P车载以太网Switch和PHY芯片作为汽车电子领域举足轻重的半导体NXP，为车载以太网应用提供了Switch、PHY一系列解决方案。图1NXP100Base-T1PHY芯片TJA1100：符合OABR的单端汽车以太网PHY收发器TJA1100符合开放联盟Broad-RReach标准。单端口以太网PHY收发器的设计完全符合汽车应用的需求。它支持100Mbit/s的传输，接收才能达非屏蔽双绞线(UTP)15米以上。TJA1100可实现最低的系统本钱，并知足新一代电子控制单元(ECU)和高级驾驶员辅助系统(ADAS)的传感器对面积和散热方面的严格限制。TJA1100符合AEC-Q1001级，设计初

6、衷是最小的封装尺寸、最少的外部组件开销和低功耗。TJA1100主要特点：单电源3.3V供电支持MII、RMII接口错误诊断低功耗6*6mm小封装汽车级认证TJA1102/TJA1102S：符合IEEE100BASE-T1标准的双路以太网PHY收发器TJA1102(TJA1102S)是符合IEEE100BASE-T1标准高度集成的双(分别为单个)端口以太网PHY收发器。TJA1102/TJA1102S主要特点：双路100Base-T1车载以太网收发器单电源3.3V供电，内部集成1.8VLDO或者外部提供可选支持MII、RMII接口错误诊断低功耗8*8mm小封装汽车级认证图2NXP以太网switc

7、h芯片SJA1105EL/SJA1105PEL/QEL/REL/SEL：5端口AVB汽车以太网交换机SJA1105EL以太网交换机提供灵敏的解决方案，可实现模块化和本钱优化的ECU，可以支持任何车载连接要求。通过利用5Gbps交换吞吐量，每个SJA1105EL端口可以采用10、100和1000Mbps之间的数据传输速率独立运行。所有端口上的标准接口可轻松连接任何类型的以太网PHY。例如恩智浦的TJA1100、光收发器或者用于诊断应用和工业自动化市场的通用10/100/1000BASE-TXPHY。SJA1105EL完全支持音/视频桥接等关键汽车标准，并提供先进的汽车诊断。SJA1105PEL/

8、QEL/REL/SEL汽车千兆以太网交换机系列扩展了SJA1105EL/TEL交换机的功能，改良了平安特性，扩展了接口选项。新的帧列表特性将交换机数据处理限制在已知源内，可防止转发错误或者恶意数据。更新后的接口提供了IO扩展电压选项和新的SGMII接口。该交换机符合IEEEAVB。QEL和SEL版本支持扩展的TSN特性。恩智浦原装AUTOSAR驱动程序和AVBSW堆栈适用于本系列。SJA1105主要特点：12*12mm小封装集成5个(G)MACs，每个端口可独立灵敏配置支持MII、RMII、RGMII接口通过SPI治理配置支持4096VLAN以及1024播送MAC地址支持AVBAS、Qav、Qat支持IEEE1588图3以太网switch、PHY典型应用ZLG有丰富开发配套资料及demo开发板集成switch、PHY，以及方便调试的转接工具车载2线以太网转4线工业以太网水晶头。图4以太网开发板图5以太网调试转接板车载以太网的上风以及应用趋势，能填补新形势下的车载网络需求空白，让我们一起期待这一时代的到来。0