個性化、自動化、連接和電氣化等汽車大趨勢推動著新特性和應用的快速采用，從而極大地增強我們的駕駛體驗。ADI公司結合了深厚的市場專業知識，并與行業領導者就領先的連接技術進行協作，以提供汽車連接解決方案——A2B(汽車音頻總線)、E2B(以太網到邊緣)等。

ADI特推出《ADI汽車連接解決方案》在線培訓課程，課程將聚焦于ADI公司的汽車連接解決方案。概述它們如何在汽車中的物理世界與數字世界之間架起橋梁。

A2B技術

A2B起源于大約10年前，通過與汽車OEM(原始設備制造商)的討論，ADI了解到與許多新興布線密集型應用相關的成本、重量和復雜性是OEM客戶的痛點。這些痛點很有可能會阻擋汽車差異化應用的廣泛部署，例如汽車通信中的路噪降噪和其他高價值應用。

意識到這些痛點后，ADI公司著手開發一種低延遲數字總線，坦率地說，相比于當時可用的傳統數字總線標準，也就是MOST或以太網技術，它應該非常簡單且易于使用。同時，我們的目標是與其他傳統模擬布線拓撲相比，降低總體布線成本。

發端于這些早期討論的A2B技術基本上是一種高帶寬、單主節點、多子節點的聯網技術。它能夠通過非常具有性價比的低成本UTP電纜傳輸音頻、受控數據以及電源。所有的A2B器件都提供50 Mbps的帶寬。最新器件在單條A2B總線上支持多達17個節點。這提供了一種可擴展性，使得A2B能夠真正解決入門級到高檔汽車系統的問題。

同步性和行業領先的低延遲確實是A2B價值主張的基本要素，這與現有的數字總線標準非常不同。它對于新興應用非常重要，例如主動降噪、路噪降噪以及其他語音和聲學應用。設計的簡單性也是A2B技術的標志，更少的系統成本也是A2B技術的關鍵要素和目標。這要歸因于A2B連接的子節點實際上不需要任何智能，從而進一步降低了總系統成本。

總線供電能力是A2B價值主張的另一個關鍵要素。在A2B產品開發的早期，我們更專注于為傳感器節點(如麥克風和加速度計)提供較低功率，大約2.5 W的總線電源。最新一代A2B收發器，即AD243X系列，將其大幅增加到50 W。此功能為大量新的使用場景和應用創造了可能性，其中可以100%不再需要本地電源和接地連接。通過這個潛在的價值主張，可以看到它顯然在非常廣泛的汽車制造領域產生了很好的共鳴。大家可以在過去幾年發布的公告中看到這一點。現在ADI已將超過4000萬的A2B器件交付到生產車輛中。35家原始設備制造商在非常廣泛的ECU(電子控制單元)和傳感器連接應用中采用了A2B。因此，現在可以說，幾乎每家主要的一級信息娛樂系統供應商都在交付A2B系統，或者在積極設計A2B。

可以看到，ADI 實際上一直針對兩類不同的應用。第一個是ECU連接，其真正目標是提供一種簡單易用的方案來替代現有的數字總線標準。第二個廣泛應用的領域是傳感器連接，其目標是為加速度計和麥克風等數字傳感器提供低成本且無縫的接口。對于這兩類應用，ADI的策略非常不同，ECU連接通常需要A2B技術的完整性能和完整特性組合。而傳感器連接市場一般只需要這些特性的一個子集，并且在很大程度取決于總系統成本。

AD242X系列是ADI公司的第三代引腳兼容獨立收發器，實際上已經生產了好幾年。其出貨量已有數百萬，現場故障率接近于零，居于行業領跑地位。圖中顯示的AD2428實際上是一款功能齊全的器件，但我們還提供了一些專門針對麥克風連接應用的簡化功能、低成本衍生產品。

第四代AD243X系列現已發布，它包含了多種數字增強功能以改善整體功能和設計體驗。主要區別在于，AD243X系列能夠在單個A2B網絡上驅動高達50 W的總線功率。這使得AD243X系列對于遠程調諧器和個人音頻分區，或其他本地電源可能不易獲得的分布式音頻系統等新興應用非常有吸引力。值得注意的是，50 W的總線功率能力完全達到了行業先鋒水平，任何其他競爭技術都無法提供。高速SPI接口是AD243X系列的一項新特性，適用于OTA軟件下載或數字無線電應用的直接控制SPI連接調諧器。

AD243X系列由四個器件組成。與第三代器件類似，超集器件AD2435，它完全支持50 W的總線功率。AD2433是AD2428的功能升級版，應該考慮用它來升級現有的基于AD2428設計的數字特性。類似于第三代A2B總線產品戰略，ADI提供了兩個特性精簡和成本降低的AD243X系列版本，專門針對麥克風連接和陣列應用。

因此，除了前面提到的趨勢之外，還有幾個高增長的應用領域，它們影響了AD243X產品的開發過程。第一個是遠程調諧器或智能天線的概念。它是指車輛的無線電功能實際上與傳統的音響主機分離，其物理位置非常靠近天線。可以看到，這一架構決策在相當廣泛的OEM客戶中越來越受歡迎。從OEM角度看，真正的動機是與傳統的音響主機設計相比，總開發成本得以降低，上市時間加快。傳統設計可能非常復雜。因此，不是每次都為每個數字無線電標準或每個地理區域重新設計一種全新的音響主機，而是實現更簡單的遠程調諧器設計。

當然，A2B的基本價值主張，以前在天線和音響主機之間需要的所有那些昂貴的同軸電纜，現在都可以輕松地被更具成本效益的利用A2B連接拓撲的非屏蔽雙絞線替換。此外個人音頻分區變得越來越普遍。這在電池續航時間至關重要的電動汽車領域尤為明顯。將揚聲器放置在更靠近聽者耳朵的位置，可以顯著降低總輸出功率，最終降低總功率需求。當然，在電動汽車領域，這對于延長電池續航時間和最終的車輛行駛里程非常重要。另一方面，從消費者角度看，他們對個人分區域音頻很感興趣，因為這為每位乘客提供了從各種音頻輸入源中進行選擇的靈活性。

現在重點介紹一下AD243X系列在這些應用領域的一些特性和優勢。50 W的總線電源非常適合這些新興應用，完全能夠支持四組頭枕揚聲器。另外，調諧器中也有總線電源分集。如前所述，單條AD243X總線可支持的節點數量已將其增加到17，這提供了可擴展性，可解決優質細分市場的需求，可以看到這些市場在迅速采用A2B技術。

AD243X系列可與行業前沿的AM/FM和無線電調諧器無縫連接。這對于傳輸CD專輯音頻或元數據非常重要。最后，AD243X器件有一個非常新的特性，稱為自引導(Self-boot)。這一功能允許A2B網絡被發現，而無需任何處理器干預。因此，初始音頻可以大幅減少，因為不必等待系統處理器啟動。從AD243X的角度來看，這不僅僅是關于芯片。ADI公司提供了一套非常強大的硬件和軟件開發工具，可在開發的評估、設計、系統調試各階段提供全程幫助。在過去的幾十年里，Sigma Studio是ADI DSP系統開發的基石，數以千計的基于Sharc的設計充分利用了這個強大的工具套件。

Sigma Studio Plus環境是這個久經考驗的開發環境的自然演變，現在完全支持所有四代A2B收發器。A2B總線分析器是工具組合中的全新產品，旨在協助系統級調試和開發。您可以通過兩種不同方式使用A2B總線分析器。它可用于主動模擬標準或高功率主節點或子節點。當您可能沒有構成完整系統的所有ECU時，這會非常有用。分析器還可用作被動損耗監視器，允許實時捕獲數據以用于未來分析。在此模式下，A2B總線分析器實際上可以在沒有PC的情況下使用。

因此，它實際上非常簡單且易于使用，并且可以在車內使用。最后，重要的是，所有AD243X系列成員都有非常完整和廣泛的評估板及EMC板，這些板支持標準高功率模式以及本地和總線電源工作模式。通過這些電路板，客戶可以非常輕松地快速評估第四代243X器件的特性和功能。

E2B技術

E2B，即以太網到邊緣+。該技術基于10base T1S以太網標準。正如之前已經討論過的，個性化、自動駕駛、連接和電氣化等新興趨勢正在創造一個特別的機會，因此需要重新思考整個車輛網絡架構。一個常見結果是轉向基于分區的架構，連接由物理位置而不是功能決定。這種革命性的變化迫使OEM內部發生重大變化，甚至需要新的組織結構來支持向這種新架構的轉變，汽車以太網在其中起著關鍵作用，需要新的汽車以太網技術來支持和優化設計架構的實現。

這些新技術就是ADI基于新的IEEE 10base T1S標準的E2B以太網到邊緣總線。它為許多傳感器和執行器提供高效、確定性的最后一公里連接。

IEEE發起了興趣征集，概述了新標準的一些關鍵要求。這些要求包括：需要提供比現有其他技術更快的通信速度;取代FlexRay等傳統車載網絡技術;提供100base T1的替代解決方案，因為對于特定應用，100base T1無法滿足成本或能效要求;最后是支持簡單傳感器和執行器等應用的連接。

由ADI公司發起的興趣征集活動導致了IEEE 802.3 TG規范的制定和公布。除此之外，其他標準化活動也在進行中，特別是開放式生產線，其規范正在最終確定階段，目標是幫助系統實現和推出用于汽車應用的10base T1S。其他相關活動是IEEE 802.3 DA和IEEE 802.1 DG標準的制定。因此，可以看到，為了順利推出10base T1S，業界正在開展大量工作。幾個分區ECU分布在汽車中。傳感器和執行器節點將連接到最近的分區ECU，后者通過一條高速鏈路連回超級計算機平臺。

這里展示了E2B 10base T1S的主要使用場景之一，那就是從分區ECU到邊緣節點的連接。10base T1S名稱本身提供了很多信息。10base T1S表示每秒10 Mb。T1S表示它在單雙絞線電纜上運行，而S代表短距離。還有一個長距離版本的規范，它支持比汽車所需長得多的電纜。我們來看看一些關鍵數字。規范支持三種模式。點對點半雙工是強制模式。還有兩種可選模式。點對點半雙工，目前越來越受關注的一種模式是多分支半雙工模式。這種模式與現有以太網標準有很大不同，支持總線間隔拓撲。

在總線拓撲的支持下，關鍵方面之一是總線軸方法。支持CSMA CD，但除此之外，還可以使用可選的PLCA物理層防沖突方案。顧名思義，防沖突方案可以防止共享網絡上的沖突。它基于對CSMA CD的增強方案，提供有限的延遲和有效的帶寬利用。圖中展示了PLCA的實現。PLCA節點被分配一個唯一的ID號。傳輸機會以循環方式順序生成，每個節點[聽不清]。只有當傳輸機會號碼與自己的節點ID匹配時，節點才能開始傳輸。如果一個節點沒有數據要傳輸，如此處所示的節點2，它會放棄機會，傳輸機會轉移到下一個節點。使用此方案可確保網絡上的延遲不超過最大延遲，并且帶寬得多高效利用。

10base T1S用來為傳感器和執行器提供連接，因此它的使用場景多種多樣。這里展示了一些潛在使用場景，當然還有更多案例。使用場景包括電機控制，例如車窗、雨刷、車門、無鑰匙進入、照明應用、外部前燈和后燈以及內部照明。雷達，外部購買的角雷達，內部乘員監控、超聲波連接和子ECU，提供車窗升降、擠壓傳感器、鏡子、照明等一系列功能的車門ECU。從這個列表可以看出，其應用確實廣泛多樣。ADI公司積極參與制定關鍵規范，以支持在汽車應用中推出10base T1S。此外，ADI正與眾多生態系統合作伙伴和客戶密切合作，確保提供可互操作的強大系統解決方案。

過去十年中，ADI公司一直與杰出的汽車OEM、一級供應商和生態系統合作伙伴密切合作，提供連接解決方案以支持單元工作架構和應用，同時顯著減少線纜及其復雜性、重量和成本。為了確保實現更高水平的汽車可靠性，我們付出了巨大努力。因此，購車者直接受益于ADI的系統級創新，獲得更環保、更安全、更個性化和沉浸式的汽車體驗。展望未來，我們將繼續創新并與行業杰出企業合作，共同塑造互聯和個性化汽車的未來。

原文標題：A2B、E2B……這些汽車里的連接技術，一堂課程統統講清楚!

文章出處：【微信公眾號：亞德諾半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅