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揭秘TSN和環(huán)形以太網(wǎng)如何保障車(chē)載音頻與控制的絕對(duì)可靠

發(fā)布時(shí)間:2025-12-19 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】在汽車(chē)行業(yè)智能化、網(wǎng)聯(lián)化加速演進(jìn)的大背景下,車(chē)載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正經(jīng)歷著深刻變革。汽車(chē)制造商們紛紛發(fā)力,大力推動(dòng)車(chē)載高速以太網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。其中,以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)以及音頻視頻橋接(AVB)等新興技術(shù)趨勢(shì)脫穎而出,成為打造可靠時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)傳輸體系的關(guān)鍵力量,為汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行注入新動(dòng)能。


簡(jiǎn)介


在汽車(chē)行業(yè)智能化、網(wǎng)聯(lián)化加速演進(jìn)的大背景下,車(chē)載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正經(jīng)歷著深刻變革。汽車(chē)制造商們紛紛發(fā)力,大力推動(dòng)車(chē)載高速以太網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。其中,以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)以及音頻視頻橋接(AVB)等新興技術(shù)趨勢(shì)脫穎而出,成為打造可靠時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)傳輸體系的關(guān)鍵力量,為汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行注入新動(dòng)能。


該行業(yè)正面臨對(duì)更高帶寬與更快速通信網(wǎng)絡(luò)的迫切需求,以便在整車(chē)范圍內(nèi)傳輸安全關(guān)鍵型和時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)。在下一代區(qū)域架構(gòu)中,他們正研究以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)。同時(shí),他們也在嘗試將更多類(lèi)型的數(shù)據(jù)(包括音頻)整合至以太網(wǎng)主干中,以減少線束。


區(qū)域架構(gòu)通過(guò)區(qū)域控制模塊 (ZCM),將來(lái)自各類(lèi)傳感器與電子控制單元 (ECU) 的數(shù)據(jù),傳輸至邊緣節(jié)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。隨后,如圖 1 所示,這些 ZCM 會(huì)通過(guò)主干通信,將匯總后的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送至中央計(jì)算單元 (CCU)。


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圖 1 適用于區(qū)域架構(gòu)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)


以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)是在現(xiàn)有的高帶寬以太網(wǎng)主干基礎(chǔ)上構(gòu)建的,通過(guò)讓每個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)與兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)相連,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)冗余。由于數(shù)據(jù)可以在順時(shí)針與逆時(shí)針兩個(gè)方向同時(shí)傳輸,即使某一條以太網(wǎng)鏈路發(fā)生中斷,CCU 仍能與 ZCM 保持通信。


隨著車(chē)載網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升,主干以太網(wǎng)可傳輸更多類(lèi)型的數(shù)據(jù),例如音頻、雷達(dá)和攝像頭數(shù)據(jù)。在汽車(chē)制造商逐步過(guò)渡到區(qū)域架構(gòu)的早期階段,他們主要將車(chē)身功能整合進(jìn)各個(gè)區(qū)域模塊中。但理想的區(qū)域架構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠支持跨域應(yīng)用。音頻是主要目標(biāo),這是因?yàn)?AVB 標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)橐纛l數(shù)據(jù)提供確定性的延遲。將音頻播放功能移入 ZCM 后,由于音頻數(shù)據(jù)可以通過(guò)以太網(wǎng)傳輸,因此可以無(wú)需單獨(dú)的通信總線。


啟用實(shí)時(shí)控制和時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)


TSN 可確保通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)的同步。在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中增加時(shí)間敏感型數(shù)據(jù)并啟用實(shí)時(shí)控制,會(huì)提升系統(tǒng)對(duì) CCU 與各區(qū)域間高速通信鏈路可靠性的要求。因此,以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)提供的冗余支持對(duì) TSN 應(yīng)用(包括以太網(wǎng) AVB)非常有利;但需要注意的是,環(huán)形架構(gòu)并非 TSN 的必需條件,反之亦然。


定義 TSN 的幾項(xiàng)協(xié)議包括:

  • 電氣電子工程師學(xué)會(huì) (IEEE) 802.1AS — 通用精確時(shí)間協(xié)議 (gPTP),提供具有確定性延時(shí)、低數(shù)據(jù)包延遲差異和低數(shù)據(jù)包丟失的數(shù)據(jù)同步功能。

  • IEEE 802.1Qbv — 流量調(diào)度增強(qiáng)。

  • IEEE 802.1Qav — 支持 AVB。


雖然以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)并非必須使用 TSN,但 TSN 有助于保證低確定性延時(shí)。IEEE 802.1AS 定義了一種數(shù)據(jù)同步方法,精度可達(dá)毫秒到納秒級(jí)。這種精度水平對(duì)以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)有益,可在數(shù)據(jù)包處理與傳輸過(guò)程中,通過(guò)應(yīng)用調(diào)整和時(shí)序補(bǔ)償來(lái)抵消偏移延時(shí)。此外,IEEE 802.1Qbv 還支持調(diào)度流量增強(qiáng),這有助于對(duì)以太網(wǎng)主干數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)管理與調(diào)度。


TSN 對(duì)于音頻數(shù)據(jù)是必需的,因?yàn)樗軌虼_保即使路徑延遲不同,車(chē)內(nèi)各位置的音頻播放依然保持同步。IEEE 802.1Qav 定義了 AVB 支持,用于通過(guò)以太網(wǎng)傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)。


以太網(wǎng)拓?fù)洌涵h(huán)形與星形


許多第一代區(qū)域架構(gòu)采用星形拓?fù)?,其?CCU 與每個(gè) ZCM 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)直接連接。因此,每個(gè) ZCM 之間的通信要么通過(guò) CCU 轉(zhuǎn)發(fā),要么通過(guò)額外的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)連接,實(shí)現(xiàn)從右側(cè) ZCM 到左側(cè) ZCM 的直接區(qū)域間通信。另一種方式是環(huán)形拓?fù)洌磳⑺泄?jié)點(diǎn)連接成閉環(huán),使數(shù)據(jù)可以在環(huán)路中以順時(shí)針和逆時(shí)針進(jìn)行雙向傳輸。圖 2 中比較了環(huán)形拓?fù)渑c星形拓?fù)涞牟町悺?/p>


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圖 2 正常運(yùn)行中的環(huán)形與星形通信路徑


圖 3 演示了以太網(wǎng)鏈路發(fā)生故障時(shí)的兩種拓?fù)涞谋憩F(xiàn)情況。環(huán)形拓?fù)渫ㄟ^(guò)交替的單向以太網(wǎng)保持與所有區(qū)域的通信。此外,環(huán)形拓?fù)渫ㄟ^(guò)雙向同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)消除了切換時(shí)間,因此即使一條路徑發(fā)生故障,數(shù)據(jù)也能立即沿另一條路徑繼續(xù)傳輸,這對(duì)于 ECU 間安全關(guān)鍵型數(shù)據(jù)的傳輸至關(guān)重要。相比之下,當(dāng)星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中的某條以太網(wǎng)連接斷開(kāi)時(shí),與該 ZCM 的所有通信將立即中斷,迫使其進(jìn)入受限運(yùn)行模式,并回退至預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)。


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圖 3 以太網(wǎng)連接中斷時(shí)的環(huán)形與星形通信路徑


以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)本身具備冗余特性,而星形架構(gòu)則需要額外的通信鏈路才能實(shí)現(xiàn)同等保護(hù),如圖 4 所示。為每個(gè) ECU 添加重復(fù)的通信鏈路(如以太網(wǎng)或 CAN)會(huì)增加系統(tǒng)成本和車(chē)重。


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圖 4 環(huán)形拓?fù)渑c星形拓?fù)渲械娜哂?/p>


以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是,節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加會(huì)導(dǎo)致 ECU 間的端到端延時(shí)上升。例如,具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)的以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)的端到端延時(shí)比具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)的以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)更高。這種額外延時(shí)主要來(lái)源于每個(gè) ECU 交換機(jī)中的數(shù)據(jù)包殘留延遲以及數(shù)據(jù)包復(fù)制的軟件延時(shí),如圖 5 所示。


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圖 5 軟件中的數(shù)據(jù)包殘留延遲和數(shù)據(jù)包復(fù)制


表 1 計(jì)算了額外延時(shí)。


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表 1 軟件中殘留數(shù)據(jù)包延遲和數(shù)據(jù)包復(fù)制導(dǎo)致的以太網(wǎng)環(huán)延時(shí)


表 1 假設(shè)條件:每秒 2,000 個(gè)數(shù)據(jù)包 (PPS),1Gbps 以太網(wǎng),CPU 以 400MHz 運(yùn)行(單核,負(fù)載小于 60%)。


公式 1 將以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)的端到端延時(shí)表示為:


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方程式 1.                                                                   (1)                                                                                                                                 


其中 A 是交換機(jī)中的數(shù)據(jù)包殘留延遲,B 是數(shù)據(jù)包復(fù)制的軟件延時(shí)。


以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)實(shí)施


以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)的實(shí)施需要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上配置微控制器 (MCU)、以太網(wǎng)交換機(jī)以及兩個(gè)以太網(wǎng)物理層 (PHY)。MCU 負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝與解封裝,將其他數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包,反之亦然。以太網(wǎng)交換機(jī)提供硬件卸載支持,包括數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)、復(fù)制、環(huán)路終止以及重復(fù)數(shù)據(jù)包的檢測(cè)與丟棄等功能,這些均遵循 IEEE 802.1cb 標(biāo)準(zhǔn)(如果硬件不支持,也可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn))。目前存在三種不同的實(shí)施選項(xiàng),如圖 6 所示。


?具有外部以太網(wǎng)交換機(jī)和外部以太網(wǎng) PHY 的 MCU。

?具有集成式以太網(wǎng)交換機(jī)和外部以太網(wǎng) PHY 的 MCU。

?帶有集成式以太網(wǎng) PHY 的外部以太網(wǎng)交換機(jī)的 MCU(也可將外部 PHY 與集成 PHY 結(jié)合使用)。


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圖 6 以太網(wǎng)環(huán)形硬件實(shí)施選項(xiàng)


在選擇不同的硬件實(shí)施時(shí),需要考慮成本、應(yīng)用與延時(shí)。通常情況下,集成式交換機(jī)的成本低于外部交換機(jī)。區(qū)域控制器通常只需五個(gè)或更少的以太網(wǎng)連接即可與其他高速 ECU(例如 ZCM、CCU 和雷達(dá)模塊)進(jìn)行通信。然而,大多數(shù)可用的以太網(wǎng)交換機(jī)都配備了八個(gè)或更多端口,當(dāng)系統(tǒng)僅需五個(gè)或更少端口時(shí),這會(huì)造成系統(tǒng)成本的增加。


支持 IEEE 802.1cb 等高級(jí)協(xié)議的硬件加速型以太網(wǎng)交換機(jī)(無(wú)論是集成式還是外部),能夠顯著降低延時(shí);相比之下,基于軟件實(shí)施的方案通常會(huì)增加約 20μs 的延時(shí)。同時(shí),具備 IEEE 802.1Qbv 功能的交換機(jī)還能通過(guò)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列優(yōu)化流量調(diào)度,進(jìn)一步減少延時(shí)。TI 提供多種 MCU,支持通用平臺(tái)交換機(jī) (CPSW)、IEEE 802.1Qbv 以及類(lèi)似于 IEEE 802.1cb 中的功能。


圖 7 展示了使用具有集成 CPSW 和外部以太網(wǎng) PHY 的 TI MCU (AM263P4-Q1) 的以太網(wǎng)環(huán)形實(shí)施。


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圖 7 使用 AM263P4-Q1 的以太網(wǎng)環(huán)形實(shí)施


以太網(wǎng)環(huán)形實(shí)施過(guò)程從 MCU 內(nèi)的數(shù)據(jù)封裝開(kāi)始,如階段 1 所示。這些數(shù)據(jù)可以包括來(lái)自 CAN、局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、其他汽車(chē)接口的高優(yōu)先級(jí)車(chē)輛數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)以及非保證服務(wù)流量。在階段 2,系統(tǒng)在兩個(gè)以太網(wǎng)端口對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行復(fù)制,以順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向發(fā)送數(shù)據(jù);這一復(fù)制可通過(guò)軟件或硬件完成,具體取決于交換機(jī)的能力。AM263P4-Q1 能夠通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。


在階段 3,當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)的目標(biāo)媒體訪問(wèn)控制 (MAC) 地址與 PHY 的 MAC 地址不匹配時(shí),以太網(wǎng)交換機(jī)會(huì)將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)形中的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在階段 4,目標(biāo)節(jié)點(diǎn)會(huì)通過(guò)軟件或硬件丟棄重復(fù)的數(shù)據(jù)包,使 ZCM 無(wú)法處理從兩個(gè)方向到達(dá)的相同數(shù)據(jù)包。環(huán)形終止也與重復(fù)數(shù)據(jù)包抑制協(xié)同工作,以防止環(huán)形內(nèi)的冗余幀無(wú)限循環(huán)。


TI 的 AM263P4-Q1 MCU 非常適合以太網(wǎng)環(huán)形應(yīng)用,因?yàn)槠?nbsp;CPSW 在硬件中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包復(fù)制,從而使得在 1Gbps 以太網(wǎng)條件下端到端延時(shí)最多可減少約 69μs。表 2 比較了基于軟件與基于硬件的數(shù)據(jù)包復(fù)制在各階段的延遲,假設(shè)每秒 10000 個(gè)數(shù)據(jù)包且載荷為 1500 字節(jié)。


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表 2 軟件與硬件中存在數(shù)據(jù)包復(fù)制延時(shí)


使用AVB將音頻播放添加到以太網(wǎng)主干中


盡管 AVB 并不要求使用環(huán)形架構(gòu),但環(huán)形架構(gòu)提供的冗余可讓更多數(shù)據(jù)安全地通過(guò) ZCM。AVB 的出現(xiàn)早于 TSN,最初專(zhuān)注于音頻應(yīng)用,隨后擴(kuò)展為支持更廣泛數(shù)據(jù)類(lèi)型的 TSN。如今,AVB 通常指面向音頻的 TSN 應(yīng)用,通過(guò)以太網(wǎng)傳輸音頻數(shù)據(jù)包,將音頻播放分發(fā)到各個(gè)區(qū)域模塊。主要的 AVB 協(xié)議包括:

?IEEE 802.1BA — 用于架構(gòu)和配置文件的 AVB 框架。

?IEEE 802.1Qav – 時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)的 AVB 流量調(diào)度。

?IEEE 1722 – AVB 傳輸協(xié)議。


音頻播放需要以設(shè)定的采樣速率向音頻放大器傳輸音頻數(shù)據(jù)。為了在多個(gè)區(qū)域同時(shí)播放音頻,每個(gè)區(qū)域必須保持時(shí)間對(duì)齊,以避免因相位錯(cuò)位造成的音頻保真問(wèn)題。AVB 通過(guò)補(bǔ)償以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包延時(shí)的差異,可確保 ZCM 間音頻播放保持一致且時(shí)間對(duì)齊。


區(qū)域架構(gòu)中的音頻

通常情況下,車(chē)輛會(huì)處理四種類(lèi)型的音頻數(shù)據(jù):

?通過(guò)麥克風(fēng)捕捉的人聲,用于免提通話。

?通過(guò)路面?zhèn)鞲衅骰螓溈孙L(fēng)捕捉的噪聲,用于主動(dòng)降噪 (ANC)。

?在車(chē)內(nèi)揚(yáng)聲器播放的音頻,用于娛樂(lè)系統(tǒng)和 ANC。

?在混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)外部揚(yáng)聲器播放的音頻,用于聲學(xué)車(chē)輛警示系統(tǒng)。


目前典型的音頻解決方案通常使用獨(dú)立的專(zhuān)有音頻總線或模擬信號(hào)在車(chē)輛內(nèi)部傳輸音頻數(shù)據(jù)。而以太網(wǎng) AVB 則是一種非專(zhuān)有解決方案,通過(guò)利用現(xiàn)有以太網(wǎng)主干,將音頻播放數(shù)據(jù)從 CCU 傳輸?shù)礁鲄^(qū)域模塊,從而減少布線。在以太網(wǎng)總線上,車(chē)內(nèi)揚(yáng)聲器音頻播放是首個(gè)被采用的音頻數(shù)據(jù)類(lèi)型。圖 8 展示了其實(shí)施方法。


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圖 8 四種潛在的音頻播放解決方案


圖 8 中的第一個(gè)示例展示了獨(dú)立于車(chē)輛架構(gòu)的傳統(tǒng)音頻總線網(wǎng)絡(luò)。所有的聲音采集數(shù)據(jù)都通過(guò)數(shù)字音頻總線傳輸;CCU 或數(shù)字座艙 ECU 負(fù)責(zé)處理娛樂(lè)系統(tǒng)音頻數(shù)據(jù),而外部放大器模塊則負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)處理及揚(yáng)聲器輸出。該架構(gòu)的主要缺點(diǎn)是從外部放大器模塊到揚(yáng)聲器的布線較長(zhǎng)。


圖 8 中的第二個(gè)圖演示了在區(qū)域架構(gòu)下使用獨(dú)立音頻總線的音頻實(shí)施。聲音采集數(shù)據(jù)仍通過(guò)數(shù)字音頻總線傳輸至 CCU 進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。隨后,音頻播放數(shù)據(jù)從 CCU 通過(guò)數(shù)字音頻總線傳輸?shù)?nbsp;ZCM,再由 ZCM 放大并輸出到揚(yáng)聲器。這種方法由于音頻放大器位置靠近揚(yáng)聲器,縮短了揚(yáng)聲器布線長(zhǎng)度;但同時(shí),音頻總線變得更加復(fù)雜。


圖 8 中的第三個(gè)圖和第四個(gè)圖展示了 AVB 音頻播放實(shí)施。數(shù)字信號(hào)處理仍在 CCU 中進(jìn)行,但音頻播放數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸。這種方法既適用于星形拓?fù)?,也適用于環(huán)形拓?fù)?;其中,環(huán)形拓?fù)錇橐纛l數(shù)據(jù)提供了額外的冗余保障。此方法同時(shí)簡(jiǎn)化了音頻總線設(shè)計(jì),并保持揚(yáng)聲器布線較短。


在 ZCM 中實(shí)施 AVB


通常情況下,以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)包括 MCU、以太網(wǎng)交換機(jī)和以太網(wǎng) PHY,且這些元件之間通常需要一定程度的集成。這些元件通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)媒體時(shí)鐘同步 (圖 9):

?以太網(wǎng) MAC。

?以太網(wǎng) PHY。

?IEEE802.1AS (gPTP)。

?IEEE1722 媒體時(shí)鐘恢復(fù)。

?媒體時(shí)鐘生成。


揭秘TSN和環(huán)形以太網(wǎng)如何保障車(chē)載音頻與控制的絕對(duì)可靠

圖 9 媒體時(shí)鐘同步解決方案示意圖


以太網(wǎng) PHY 負(fù)責(zé)傳輸和接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。以太網(wǎng) MAC 通過(guò)封裝和解封數(shù)據(jù)包來(lái)管理數(shù)據(jù)傳輸。gPTP 協(xié)議可在所有網(wǎng)絡(luò)器件間同步本地時(shí)鐘,以保持一致的時(shí)間基值。IEEE 1722 媒體時(shí)鐘恢復(fù)使用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中的嵌入式時(shí)序信息來(lái)調(diào)整音頻媒體時(shí)鐘:一種是稱(chēng)為幀同步 (FSYNC) 的音頻采樣時(shí)鐘,而另一種是音頻數(shù)據(jù)串行器比特時(shí)鐘 (SCLK)。


圖 10 展示了 AVB 實(shí)施的可能元件圖。


揭秘TSN和環(huán)形以太網(wǎng)如何保障車(chē)載音頻與控制的絕對(duì)可靠

圖 10 在 MCU、以太網(wǎng)交換機(jī)和以太網(wǎng) PHY 中實(shí)施媒體時(shí)鐘同步


TI 采用 DP83TG721-Q1,其集成了媒體時(shí)鐘恢復(fù)功能,可根據(jù)輸入的以太網(wǎng)流重新同步本地媒體時(shí)鐘。該 PHY 在硬件層面生成音頻采樣率的媒體時(shí)鐘 (FSYNC) 以及音頻數(shù)據(jù)串行器比特時(shí)鐘 (SCLK)。PHY 硬件還負(fù)責(zé)管理音頻數(shù)據(jù)包的呈現(xiàn)時(shí)間。AM263P4-Q1 MCU 通過(guò)其可編程實(shí)時(shí)單元模擬 I2S 音頻數(shù)據(jù),從而與 TAS6754-Q1 音頻放大器進(jìn)行通信。圖 11 展示了此解決方案。


揭秘TSN和環(huán)形以太網(wǎng)如何保障車(chē)載音頻與控制的絕對(duì)可靠

圖 11 使用 AM263P4-Q1、DP83TG721-Q1 和 TAS6754-Q1 的 TI AVB 解決方案


表 3 列出了適用于以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)和 AVB 的協(xié)議。


揭秘TSN和環(huán)形以太網(wǎng)如何保障車(chē)載音頻與控制的絕對(duì)可靠

表 3 適用于以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)和 AVB 的協(xié)議列表


結(jié)語(yǔ)


總而言之,將TSN、AVB與以太網(wǎng)環(huán)形架構(gòu)融合應(yīng)用于汽車(chē)區(qū)域控制器,標(biāo)志著車(chē)載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)從“功能連接”向“服務(wù)保障”的質(zhì)變。環(huán)形拓?fù)涮嵘嘶A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,而TSN/AVB則確保了音頻、控制指令等時(shí)間敏感數(shù)據(jù)的傳輸精準(zhǔn)度與服務(wù)質(zhì)量。這種“硬冗余”與“軟調(diào)度”的結(jié)合,不僅大幅簡(jiǎn)化了線束復(fù)雜度、降低了成本,更重要的是為未來(lái)汽車(chē)更多功能的集成與迭代,提供了一個(gè)既可靠又可擴(kuò)展的高速通信底座。隨著標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的推進(jìn),這套架構(gòu)將成為支撐智能汽車(chē)數(shù)字化體驗(yàn)與安全進(jìn)化的核心基礎(chǔ)設(shè)施。


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