車規(guī)級(jí)BLE方案如何應(yīng)用在汽車上

在汽車上都有哪些成熟應(yīng)用的無線技術(shù)？我們能想到的：收音機(jī)，RKE，經(jīng)典藍(lán)牙、PKE， WIFI，4G等；BLE為何適合在車上應(yīng)用，一方面BLE很適合汽車ECU的低待機(jī)功耗應(yīng)用場(chǎng)合；另一方面BLE功能基本是手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，目前甚至于300多的手機(jī)都是標(biāo)配BLE功能。

一、BLE在汽車上如何應(yīng)用

采用BLE技術(shù)，可以為汽車消費(fèi)者提供更多的便利。通過智能手機(jī)來控制諸多功能，例如解鎖汽車、與朋友或家人遠(yuǎn)程共享鑰匙、個(gè)性化調(diào)整座椅位置以及溫度和信息娛樂設(shè)置、控制車輛內(nèi)外照明等。

圖1 藍(lán)牙控車應(yīng)用

采用BLE+硬件加密+軟件后臺(tái)的組合，可以為汽車安全進(jìn)入提供補(bǔ)充，可在當(dāng)前被動(dòng)無鑰匙門禁和啟動(dòng)系統(tǒng)之外，增添智能手機(jī)汽車門禁選項(xiàng)，增強(qiáng)汽車科技感與便利性；

圖2 藍(lán)牙PEPS應(yīng)用

通過BLE連接也可以用于傳遞汽車診斷結(jié)果，例如輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)以及電量和燃料水平監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

圖3 藍(lán)牙胎壓應(yīng)用

二、專為汽車應(yīng)用而生的KW35A/36A

圖4  KW35A/KW36A內(nèi)部資源框圖

KW35A/36A是業(yè)界首款專門為汽車設(shè)計(jì)的BLE 5.0無線系列MCU，其AEC Q100-Grade 2溫度范圍配合最新的藍(lán)牙技術(shù)，使得這個(gè)全新的MCU系列，能夠在汽車應(yīng)用中提供卓越的耐用性和性能。同時(shí)KW36A集成了一個(gè)FlexCAN模塊，可以無縫集成到汽車CAN通信網(wǎng)絡(luò)中，通過BLE實(shí)現(xiàn)外部控制器和傳感監(jiān)控設(shè)備的通信。FlexCAN模塊可以支持CAN FD協(xié)議，以增加帶寬，降低延遲。

KW35A/36A集成了Arm? Cortex?-M0+ CPU、高達(dá)512KB的閃存，高達(dá)64KB的SRAM，BLE和GenFSK硬件鏈路層及優(yōu)化的外設(shè)，以滿足目標(biāo)應(yīng)用的需求。同時(shí)支持多達(dá)8個(gè)并發(fā)BLE連接，可以作為主機(jī)、從機(jī)或任何組合。

三、KW35A/36A芯片詳細(xì)特性

? Core/Memory/System

?     Arm? Cortex?-M0+內(nèi)核主頻高達(dá)48 MHz

?     KW35: 512kB具有錯(cuò)誤檢查及糾錯(cuò)功能的編程Flash；

KW36: 256kB具有錯(cuò)誤檢查及糾錯(cuò)功能的編程Flash + 256kB FlexNVM

?     64 kB SRAM

?     4個(gè)獨(dú)立的可編程DMA控制器通道

? Radio

?     B LE v5.0 and Generic FSK

?     B LE模式下接收靈敏度高達(dá)-95 dBm，可編程的輸出功率-30 to +3.5 dBm

?     DC-DC使能，0dBm時(shí)接收功耗6.3 mA，發(fā)送功耗5.7mA

?     具有內(nèi)部巴倫的單端雙向RF接口

?     同時(shí)支持8個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的B LE連接

? Communications/HMI/Timers

?     2個(gè)SPI接口，帶LIN功能的LPUART，2個(gè)I2C接口，所有 GPIO支持中斷

?     KW36: 高達(dá)3.2Mbps的CAN-FD，第二個(gè)帶LIN功能的LPUART

?     3個(gè)Timer/PWM Modules(TPM)，16位低功耗定時(shí)器LPTMR，可編程中斷定時(shí)器PIT和實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC

?     載波調(diào)制發(fā)射機(jī) CMT

? Analog

?     帶有溫度采集及電池檢測(cè)功能的16位ADC

?     6位高速模擬比較器CMP

?     1.2V電壓參考源VREF

? Security

?     AES-128硬件加速引擎AESA，真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器TRNG

?     高安全保護(hù)的編程Flash

?     40位MAC地址

? Integrated DC/DC Converter

?     Bypass: 1.7V to 3.6V

?     Buck : 2.1V  to 3.6V

四、KW35/36芯片選型

KW35/36在應(yīng)用要求不高的情況下同樣有工業(yè)等級(jí)的型號(hào)可選，且同時(shí)支持兩種封裝形式：48引腳的LQFN封裝，和更適用于汽車應(yīng)用的40引腳“Wettable” QFN封裝，器件選型表如下：

圖5  KW35/KW36選型表

注：FlexNVM是NXP獨(dú)有的一項(xiàng)技術(shù)，可以把某部分Flash配置為存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)或作為模擬的EEPROM使用，也可以混合使用。KW36中的FlexNVM達(dá)到256KB。