汽車業內的重組活動與其行業追求的安全性、可靠性相互矛盾，變革成功與否的前提條件是預先的周密計劃。汽車電子的新一輪變革將改寫現行的控制網絡架構，并不可避免地影響到汽車 IC 及網絡自身。

　　所以，這種勢在必行的架構變化將決定并促進汽車 IC 的發展；生產成本得以降低；且嵌入式軟件開發及維護問題得到進一步重視。當今的控制器局域網 (CAN) 在汽車行業的普及率基本達到 100%，但它們都是以多個、獨立的 CAN 網絡形式并存。今后幾年，這種網絡將向互連總線轉變，以適應子網絡的需求。

　　新一代關鍵任務功能將應用到高速、確定性網絡上，如標準開發聯盟FlexRay(參加廠商包括 BMW、Bosch 、戴姆勒克萊斯勒、通用汽車等)。專用的信息娛樂總線將處理多媒體數據，但通過攝像頭實現的智能傳感功能也需要高速網絡的支持。

　　成功造就挑戰

　　在過去十年中，隨著安全系統、底盤控制系統及娛樂系統功能的不斷增加，控制變得更加困難；復雜性成倍提高使得軟件開發難度加大、生產成本增加；1 Mb/s CAN 總線的帶寬開始無法滿足要求。所有這些趨勢都在推動網絡架構向差異化方向發展：

　　* 新功能需要更多的電子控制單元 (ECU)，目前這些 ECU 的效率較低且價格昂貴。

　　* 用于控制及 A/V 的數字帶寬是 CAN 的瓶頸。

　　* 復雜的安全系統功能需要完全確定的網絡。

　　* 16 位 MCU 的性能已無法滿足運算需求。

　　不斷升級的處理器意味著為每種應用選擇最佳的處理器，并確保其有效通信。在部分實例中可能由數字信號處理器 (DSP) 替代 MCU。 

　　更少的 CAN 總線實現更好的通信

　　在中端市場中，大多數新車有 4～5 根 CAN 總線，分別用于信息娛樂、車身控制、變速與制動、儀表檢測及診斷。減少總線數量非常重要。

　　圖 1  為未來可能通用的一種汽車網絡架構

　　確定性 FlexRay 網絡每通道的吞吐能力最高可達 10 Mb/s，其主要負責處理關鍵安全應用。底盤控制系統、引擎控制、變速控制及電動助力轉向系統由各自的高速網絡控制。

　　使用DSP 時，最好用電動助力轉向系統 (EPS) 替代液壓助力轉向系統，這樣不僅能夠實現較高的運算效率，同時還能確保中斷響應時間低至 80ns。儀表板及無線電通信仍使用傳統的 CAN 環網，盡管高端信息娛樂設備所需的數據速率超過 1Mb/s。

　　一種叫做媒體定向系統傳輸 (MOST) 的光纖網絡協議比較適合多媒體應用。不過，銅線IEEE1394 系統也是一種不錯的選擇。車身控制子網仍可能包括支持傳統車身控制(如座椅、車頂、車窗等)功能的 CAN 環網，以便在相互之間或與位于車門或中央儀表臺的主控按鈕通信。
圖 1 中，每個主要的環網均與中心網關相連以便在必要時相互通信。使用中央網關就必須在生產線上對車載中所有 MCU 的閃存寫入程序，這需要大量的數據管道。

　　可選網絡

　　制動裝置、引擎、變速器、門鎖、方向盤等所有網絡系統需要非常大的帶寬，有些還需要確定性數據傳輸。隨著智能車輛的發展，其他系統如前視后視攝像頭以及用于下載定制信息的無線接入，將進一步加重網絡負荷。

　　僅有 1Mb/s 帶寬的 CAN 不太可能成為未來的高速網絡。相比之下，FlexRay 由于具備 20 Mb/s 帶寬和雙通道拓撲結構而獨占鰲頭，一些汽車制造商已開始在部分車型中采用FlexRay 網絡。BMW 在其 700 系列車型中采用了 Byteflight 專有網絡，盡管是專利技術， 但 Byteflight 與FlexRay 仍有很多共同點。2007 年 FlexRay 進入市場后將會逐步取代專有總線，預計到 2010 年將獲得 20% 的市場份額。

　　TI 向高端市場提供了集成 32 位 ARM 內核的 TMS470 MCU 平臺。該平臺主要針對與FlexRay 網絡相連的底盤、氣囊以及車身控制系統而開發的。為了達到性能標準，與 CAN 環網相連的 ECU 通常需要配置具有 16 或 32 個信箱區的 CAN 控制器。一般還需要閃存容量為 1M 的 48 MHz 部件，如 TI 專為汽車應用設計的5V、16/32 位TMS470x MCU。

　　典型架構應集成具備內存和外設的 16/32 位 RISC 引擎、16 層寄存器文件、存儲器地址總線 (MAB) 及存儲器數據總線 (MDB)。此外，還應具備超強的模擬輸入輸出 (I/O) 處理能力、體積小、低功耗等重要特性。TI 的 TMS470 MCU 系列完全符合上述要求，TI 基于DSP 的平臺—32 位 TMS320F28x數字信號控制器甚至可以提供 DSP 與 MCU 的所有功能。

　　展望未來

　　駕駛員對高安全性、多功能的需求以及數字媒體的應用正在推動汽車業向新型網絡架構發展。
這種轉變對 MCU 的性能需求以及軟件開發方式都產生了深遠的影響，但奇怪的是汽車架構變化的主線是網絡標準。隨著新型架構的成功部署，主要障礙將會徹底清除，開發更豪華、更安全、更可靠的汽車將不成問題。