基于恩智浦的S32G2汽車網絡處理器，艾睿電子開發出了一款功能強大的車載網關開發套件，助力開發者應對新一代汽車電子電氣架構復雜性挑戰。

市場需求

近幾年，汽車電子電氣架構迅速演進，包括更高的功能安全、信息安全、OTA能力、更強的通訊能力及網絡帶寬、更加智能的駕駛系統等。這些需求對芯片以及網絡帶寬提出了更高的要求。同時在電子設備越來越多、網絡連接越來越多的情況下，功能安全和信息安全變得越來越重要。所有這些需求逐漸催生了新的汽車電子設計架構以及新的芯片解決方案。這些新的解決方案使得最新的汽車概念得以實現。

隨著這些電子設備融入新的汽車架構，汽車對軟件的需求越來越大，同時可以預見在未來十年，汽車上的軟件代碼會成倍的增加。由于軟件開發成本高昂，因此我們需要平臺化的處理器架構來實現代碼的重復使用，從而降低軟件開發成本。

另一個正在發生的汽車革命是汽車數據正在爆發式的增長，越來越多的汽車開始連接到云服務器，從而使得OEM廠商能夠在云端訪問汽車數據并提供諸如在線升級、遠程控制等服務；并且自動駕駛的逐步升級也會帶來更多的數據。

方案概述

綜上所述，面對這些越來越復雜的需求，恩智浦的S32G2汽車網絡處理器能夠很好的應對這些挑戰。S32G2包含以下特性：

◆ 四個采用Arm Neon?技術的Arm Cortex-A53內核，帶可選的兩兩鎖步功能，用于處理高算力的應用和服務

◆ 3個Arm Cortex-M7全鎖步內核，用于處理實時應用

◆ 低延遲通信引擎(LLCE)，用于處理汽車網絡加速

◆ 數據包轉發引擎(PFE) ，用于以太網網絡加速

◆ 硬件安全引擎(HSE)，用于安全啟動和加速安全服務

◆ 支持實現ASIL D功能安全的片上硬件模塊和軟件庫

◆ AEC-Q100 2級設備：-40℃至105℃

S32G2車載網關開發套件

基于S32G2，艾睿電子開發的車載網關開發套件，由核心板和底板組成。

● 核心板上集成了S32G274A、SBC、LPDDR4、QSPI FLASH、eMMC和SD卡。

● 底板對核心板進行了功能擴展，包括USB、CAN、LIN、FlexRay、UART、Ethernet等接口，并且通過SJA1110擴展了多個以太網以及車載以太網。

應用領域

該車載網關開發套件主要應用于汽車電子中功能域控制器、域網關、安全處理器、無線固件(FOTA)、服務型網關、汽車區域控制器、汽車數據記錄儀、汽車接入點、車輛計算、車載網絡等應用。

方案詳情

下圖是SEED-S32G的原理框圖。

01 核心板SEED-S32G_CORE

■ 核心芯片

□ lS32G274

存儲設備

□ lLPDDR4: 4GB

□ leMMC: 32GB

□ lQSPI FLASH: 64MB

□ lSD: x1

■ 時鐘說明

系統主時鐘來自于外部40MHz晶體，配合S32G2內部的振蕩器來產生基礎時鐘供給芯片不同子模塊，另外S32G2外部還有兩顆晶體，Y2是100MHz 差分時鐘，用于PCIE0的參考時鐘，Y3是可編程時鐘，用于PCIE1的參考時鐘，當PCIE1配置為不同功能時，需要將Y3配置為不同的頻率。

■ 電源說明

底板給核心板提供12V@2A的電源，板卡上VR5510將輸入的12V電源轉換為板卡所需的各種電源。當板卡供電正常時，LED1亮。另外板卡還預留了一個PF5300的電路用于S32G3。

■ LPDDR4

板卡有一片LPDDR4，接口電平1.8V，工作電壓1.1V，位寬32位，容量4GB。

■ QSPI FLASH

板卡包含1片QSPI FLASH，連接到S32G2的QSPI接口。

電平1.8V，容量64MB，支持1bit SDR 以及8bit DDR模式。這里需要注意的是，如果S32G2需要從QSPI FLASH啟動，需要配置為1bit SDR模式，啟動之后再配置為8bit DDR模式，因為S32G2 BootROM只支持1bit SDR模式。

■ eMMCSD

板卡包含1片eMMC和一個SD卡座連接到S32G2的USDHC接口，通過選擇芯片進行選擇使用哪個外設。

電平1.8V、3.3V可配置，容量32GB。可以通過撥碼開關SW1選擇S32G2 外接的是eMMC還是SD卡。

■ 發光二極管

SBC VR5510有一個PGOOD信號，板卡通過該引腳控制LED1 發光二極管，當板卡所有電源正常時，PGOOD會點亮發光二極管。 

02 底板SEED-S32G_BASE

■ 板卡資源

□ 1G or 2.5G BASE-T: x1

□ 1000BASE-T(S32G2): x2

□ 1000BASE-T(SJA1110): x2

□ 100BASE-TX(SJA1110): x1

□ 100BASE-T1(SJA1110): x6

□ USB 2.0: x2

□ USB 2 UART: x2

□ CAN(Flex CAN): x4

□ CAN(LLCE CAN): x16

□ LLCE LIN: x3

□ FlexRay: x1

□ JTAG: x1

□ PCIE x1: x1

□ M.2: x1                   

□ LED: x3

■ 電源說明

板卡需要外接12V@5A直流電源。

■ Boot

S32G2的BootROM用于啟動客戶的應用程序以及HSE firmware，支持Serial Boot、Boot from RCON以及Boot from fuses。Boot mode pins和FUSE_SEL fuses共同決定啟動模式。

■ 以太網

底板最大的優勢在于擴展了多個以太網接口，非常方便客戶直接用于汽車中央網關。網路連接方式如下所示：

■ CAN

板卡擴展了4路的FlexCAN接口，并且通過LLCE模塊擴展了16路的CAN接口，一共20路CAN接口，均支持CAN FD模式。

■ 其他接口

板卡還擴展了一路FlexRAY接口，一路USB接口、兩路UART接口，并通過LLCE模塊擴展了3路LIN接口。