使用FPGA实现低成本汽车多总线桥接

一个LIN网络包括一个主控结点和一个或多个从属结点。所有结点都包括执行传输和接收任务的从属通信任务，而主结点还包括另外的主控传输任务。LIN网络的通信总是由主控任务所发起，首先发送一个包括同步中断、同步字节和消息识别组成的消息头。同一时刻只有一个从属任务接收并过滤标识符，发送消息响应。响应由两个、四个、或八个数据字节和一个校验字节所组成。消息头及响应部分共同构成一个消息帧。

时钟同步、UART通信的简单性以及单线介质是LIN成本较低的主要原因。而实现低成本、低速LIN需要适量的FPGA资源，大约需要500个LUT和42个I/O。

MOST技术提供了连接简单多媒体设备的低开销、低成本的网络接口，既可支持低智能设备，也能支持需要高级控制和多媒体功能的基于DSP的复杂设备。这特点使整个汽车通信系统的灵活性大大增强。从整体上来看，MOST是一种基于同步数据通信的高性能、低成本的多媒体光纤网络技术。非常适合于汽车中的多媒体应用，如模拟音频网关、模拟视频接口、数字视频显示接口、导航和通信等。MOST标准有不同的层，如物理层、数据收发链路层、传输层、会话层以及其它层。可以覆盖从数kbps到24.8Mbps的广泛应用。

同时，MOST还是一种同步网络。时钟由一个定时主控设备所提供，所有其它设备都同步到这一时钟。这一技术避免了采用缓冲和采样速率转换，因此可以连接非常简单和便宜的设备。该技术类似于交换式电话网络，数据通道和控制通道都分别进行了定义。控制通道用来确定发送方和接收方使用的是哪一个数据通道。连接一旦建立，数据可以连续传送，不需要处理额外的包信息。对于数据流传输来说，这是一种理想的机制。

MOST网络的主要优点包括：容易使用、低成本实现、宽范围的应用、同步和异步带宽、灵活性大且符合消费和个人计算机行业的要求。


节约成本

利用FPGA内在的灵活性和可重复编程特性，可以在单个平台上简化实现各种汽车总线标准与微处理器或微控制器接口的桥接。并使汽车制造商能够利用同一种FPGA满足不同级别汽车，从经济型到豪华型对电子系统的不同要求。这样就简化了库存管理和获取批量价格优惠，从而降低了研发、生产、服务和物流的成本。

利用FPGA所带来的成本节约优势延续到了汽车的整个生命周期过程中。通过重新编程和重新配置，FPGA不需要支付额外的工程成本就能完成产品的升级要求，而采样ASIC时这是不可避免的。此外，一些FPGA制造商还提供封装兼容情况下的密度升级能力，即在原来的PCB设计不变的情况下提供更大的逻辑容量，从而在系统要求变化较大时延长电子平台的寿命。

这些能力和优点不仅使FPGA器件对于设计人员更具吸引力，还允许他们自由地选择微处理器或微控制器。采用FPGA，设计人员就可根据需要选择成本优化的微处理器或微控制器，或者选择功能丰富的产品。这一灵活性能够直接降低汽车电子系统的总体解决方案成本。

LatticeECP 和 LatticeEC FPGA还提供了一种独特的成本节约特性，支持标准SPI存储器配置。传统上，基于SRAM的FPGA需要使用FPGA供应商提供价格较高的专用非易失性导入PROM。这些PROM在整个FPGA解决方案成本中占了35%以上。与之对比，低成本业界标准的SPI存储器对于大批量应用非常理想。SPI存储器配置时间快、成本低而且占用的PCB空间更小。Lattice拥有ECP和EC器件，是首家提供SPI存储器配置支持的FPGA供应商。



结语

随着新的汽车标准不断出现，汽车设计人员的主要考虑是具有最大灵活性和适应性 的接口实现。LatticeECP 和 LatticeEC系列为接口实现提供了极佳的功能、性能和价值。利用非常有效的架构（大批量，130nm生产技术），这些低成本FPGA提供了DSP块、嵌入式RAM块的sysMEM、分布式存储器、sysCLOCK PLLs、DDR存储器接口、以及系统IO缓冲，以致于非常适合汽车应用。使用这些器件，汽车设计人员能够适应汽车标准的改变，在产品开发阶段容易采纳新的标准，而且与现有FPGA解决方案相比较，总成本将降低30%至50%。