S32K144—什么是SBC系统基础芯片?
SBC(System Basis Chip)芯片在汽车电子领域可谓占一席之地了。那么什么是SBC?怎么用?用在哪里?主要特性?
可以简单理解成:SBC是一类拥有特出功能(电源、通信、监控诊断、安全)的用于汽车电子领域的特殊芯片。
SBC是什么?
系统基础芯片(SBC,System Basis Chip),从广义上来说,是一种包含电源、通信、监控诊断、安全监控等特性以及GPIO的独立芯片。
随着汽车电子模块的日益小型化,对低功耗和可靠性的要求越来越高。因此,SBC在汽车电子中的应用也越来越多。
细致地来说SBC,电源的构成可以是线性电源或者开关电源;通信包含CAN、CANFD以及LIN;监控诊断包括唤醒输入、看门狗、复位、中断,以及对电路诊断后的失效输出,还有功能安全的一些特性。
任意一个汽车电子系统硬件上除了检测单元(如传感器),计算单元(如微控制器)和执行单元(如功率管),往往还需要供电单元(如LDO),通信物理层单元(如CAN收发器),诊断监控单元及一些输入输出接口(如唤醒输入),针对后面这些单元的通用化,系统基础芯片应运而生。
典型的系统基础芯片拥有供电功能,总线收发功能,诊断监控功能和唤醒管理功能。
为什么会出现?
汽车电子硬件设计中,电源、通信,包括一些监控(例如看门狗/复位/定时器),都是通过多个电路来实现的。这不仅增加了电路设计的难度,也不利于在可靠性、系统成本、PCB空间以及电路功耗等方面做出优化提高。使用了SBC之后,由于SBC内部高度集成了一个基本硬件系统模块的基础电路功能模块(电源和通信),因此使得外部电路得以大大的简化。这也就体现了SBC这类器件的强大优势,因此有了广泛的使用。
通常当系统需要供电单元和总线收发器时,就可以考虑选用系统基础芯片了,使用系统基础芯片可以带来众多好处:
▪ 减少PCB空间
▪ 更好的静态功耗
▪ 更高的系统可靠性
▪ 成本的优化
▪ 重复设计工作量的减少
出现在哪里?
在动力系统、底盘和驾驶辅助、车身系统、舒适系统以及混合动力及电驱动系统中,几乎无处不见SBC,这也说明了这类器件强大的生命力和优势被广泛接纳的程度。
怎么用?
要分清系统基础芯片之间的差异。
虽然所有的系统基础芯片都含有上文提到的四个功能,但是由于每个厂家对市场及应用有不同的认识,还有资源以及技术的不同,所推出的系统基础芯片各有差异,在只考虑功能不考虑具体参数优劣的情况下,这些差异主要集中以下几个方面:
▪ 各功能模块的数量,比如供电输出有一路,两路,三路或者多路,CAN收发器有一个,两个还是多个;
▪ 各功能模块的能力,比如CAN收发器是否支持CAN局部网络工作(CAN PN),供电输出是250mA能力还是750mA能力;
▪ 不同功能模块的搭配,比如芯片内部只有一路供电及一路CAN收发器,或者芯片内部有多路电源输出,多路CAN/LIN收发器以及驱动输出。
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