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上汽集團的智能駕駛控制器MPD拆解分析

汽車ECU開發 ? 來源:汽車ECU開發 ? 2024-03-04 10:16 ? 次閱讀

本節拆解一款來自上汽集團的智能駕駛控制器MPD。

€1.外觀結構

圖1-1所示,整機為鋁合金全金屬結構件,上下四個寬大的緊固柱,右側兩個黑色圓孔為水冷灌注口。

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圖1-1:整機背面圖1-2所示,拆開上蓋后可以清晰看到液冷路徑,冷卻液流經主SOC凸臺、LPDDR、UFS,凸臺上還覆蓋有藍色的導熱硅脂。

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圖1-2:水冷散熱結構

€2.主板全局

圖1-3是主板PCBA正面全局圖:

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圖1-3:PCBA

1#:紅色框--->來自英偉達的TA990SA-QS-A1處理器,紅色箭頭--->棕色和黑色公座是電源接口。 2#:綠色框--->來自Marvell的車載以太網交換器芯片88Q5072-BYZ2和88Q6113-BYZ2,綠色箭頭--->白色扁平公座是CAN等車載通訊接口。 3#:黃色框--->來自英飛凌的SAK-TC397XP-256 MCU,其相關參數可以自行查閱,黃色箭頭--->紫紅色和綠色公座是以太網接口,白色未知。 4#:藍色框--->來自美信(現ADI)的MAX96781GTN/V,MAX96712GTB/V*4串行/解串器,藍色箭頭--->黑白藍Fakra公座均為串行攝像頭接口,三個四孔,一個雙孔。 5#:白色框--->來自東沃電子的TVS管,SM8S26AT,白色箭頭--->三枚白色扁平公座均為調試接口,用于調試以太網、SOC和MCU等。 6#:灰色框--->來自MPS的8枚DrMOS MP86960。 主板上側還留有不對外開放的燒錄USB3.0 TYPE C接口和一個可視DP輸出接口。

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圖1-4:PCBA反面

圖1-4是主板PCBA反面全局圖:

1#:紅色框--->NXP TJA1145A*3 +CAN收發器*2。

2#:綠色框--->TI TCA539Q-1AKD5DC*4 IO擴展器,其具有中斷輸出、復位引腳和配置寄存器的汽車類低壓16位I2C和SMBus低功耗I/O擴展器。

3#:黃色框--->MAX96712GTB/V。

4#:藍色框--->MARVELL Q2221MNYAP87G18010*5+Q2122-NYD2TC6K23。

Marvell的88Q222X系列器件是一種單對以太網物理層收發器PHY,支持通過非屏蔽雙絞線運行,實現了IEEE802.3bp標準所定義的1000BASE-T1的以太網物理層部分,支持單平衡雙絞線上傳輸和接收數據,支持GMII、RGMII、SGMII,以便直連MAC端口,應用于車載信息娛樂系統、高級駕駛輔助系統、車載診斷、車身電子。

€3.其余芯片

英飛凌的TLE35584,多個獨立的電壓基準用于電源產生及監測、過欠壓及故障監測、功能看門狗和窗口看門狗、功能安全狀態控制輸出(兩路safety path)、內嵌自檢等,主要搭配給英飛凌的TC系列MCU使用,此產品搭配給TC397使用。

美信的MAX20087ATPA/VY*4,四通道攝像頭保護器,MAX20086–MAX20089雙/四攝像頭電源保護器IC為四個輸出通道中的每個通道提供高達600mA的負載電流,每個輸出都受到單獨保護,不受對蓄電池短路、對地短路和過電流條件的影響。IC在3V至5.5V電源和3V至15V攝像頭電源下工作,300mA時,輸入輸出電壓降僅為110mV(典型值)。IC提供啟用輸入和I2C接口,以讀取設備的診斷狀態,板載ADC能夠讀取通過每個開關的電流。符合ASIL B和ASIL D標準的版本支持通過ADC讀取另外七個診斷測量值,確保高故障覆蓋率,MAX20086–MAX20089分別包括每個輸出通道上的超溫停機和過電流限制。

TI的RS32EQ,RS232收發器,LM5143,3.5V至65V雙路同步降壓直流/直流控制器。

MPQ79700是一款12通道功能安全電源定序器,提供可配置性與靈活性,能夠支持不同應用與SOC的跨代設計復用,集成內置自檢 (BIST) 等安全機制,以實現高診斷覆蓋率,使系統達到目標 ASIL 等級。

€4.局部分布

圖1-5是電源的局部圖,主電源分為兩個接插件入口進入,靠近連接器端布置有四枚6600W的高性能TVS管,來自東沃電子的SM8S26AT。

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圖1-5:電源局部圖

經由大電流功率電感,主芯片核心供電為MPQ2967+MPQ86960,R22電感旁邊布置了19枚447鉭電容,MPS的這一組MPQ2967+MPQ86960搭配是對自動駕駛域控制器(DCU)進行核心供電的解決方案,專為高算力,大電流主芯片進行核心供電。MPQ2967是用于自動駕駛應用的雙軌數字多相控制器,最多可配置為四相兩軌。MPQ86960是一款內置功率MOSFET柵極驅動器的單片半橋,它可以在寬輸入電壓 (VIN) 范圍內實現高達50A的連續輸出電流 。

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圖1-6:MPQ2967+MPQ86960

MPQ2967+MPQ86960解決方案還集成了時序管理、功能安全監測、電流采樣、溫度采樣等功能。同時具有SoC核心供電配合DrMOS和COT(恒定導通時間),外部BOM精簡,以較少的輸出電容個數對負載瞬態做出快速響應等設計優勢,可以在極大程度上簡化設計工作,是自動駕駛電源解決方案的理想選擇。

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圖1-7:主系統局部圖

圖1-7是主系統,系統部分由NVIDA TA990SA-QS-A1 SOC,RAM為4片美光的LPDDR5,ROM是兩片美光的UFS和兩片臺灣旺宏電子的串行Nor flash,型號分別是MX78U64A00F(64Mb/1.8V),MX25U512796。

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圖1-8:以太網交換機局部圖

圖1-8表明PCBA集成了以太網交換功能,88Q5072和88Q6113是高端口數汽車以太網交換機,具有11端口以太網千兆容量,符合IEEE 802.3汽車標準,兼具高性能和低功耗。88Q5072和88Q6113提供7個集成的IEEE 100BASE-T1 PHY,其中6個固定為100BASE-T1端口。第7個端口可配置為1個IEEE 100BASE-TX PHY,2個多速SerDes(1/2.5/5 Gbps)或SGMII端口,1個RGMII或MII/RMII/GMII,1個PCIe或SerDes,還提供了本地和遠程管理功能,為設備的訪問和配置提供了方便。

88Q5072和88Q6113包括一個高性能的ARM Cortex M7 CPU,350MHz,具有專用的片上存儲器,以支持AVB協議,如精確時間協議(PTP)和安全防火墻,以防止外部惡意攻擊,交換機核心的低耗電量,支持與主機的快速PCI Express接口連接。它采用了先進的路由引擎,支持千兆位數據包的路由,無需CPU干預。它通過深度數據包檢測(DPI)技術、拒絕服務(DoS)引擎和可信啟動功能提供最佳高級別的安全,以確保車輛網絡的安全,主要應用于中央網關、車載信息娛樂系統、高級駕駛輔助系統(ADAS)、車身域控制器。

€5.簡略框圖

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圖1-9:簡略系統框圖

€6.總結

從整機的拆解來看,如下是一些總結要點: 1#:整機采用加厚金屬結構,牢固,耐沖擊,耐腐蝕。 2#:采用主動水冷散熱+金屬外殼散熱,效果優良。 3#:PCBA正面反面均噴覆有透明三防漆,提高了整體的防水防塵防靜電,防器件碰撞性能。 4#:整板固定孔位15個,有效避免了PCB過大自然彎曲變形的問題,四周加貼接地彈片,結合螺絲孔位,進一步提高了和外殼接地的性能。 5#:整板布局美觀勻稱,測試點覆蓋率目測達到80%。

審核編輯:黃飛

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原文標題:上汽智能駕駛控制器MPD拆解

文章出處:【微信號:eng2mot,微信公眾號:汽車ECU開發】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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