本文導(dǎo)讀
現(xiàn)代汽車正迅速成為與大量傳感器連接的復(fù)雜計算機,并產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)需要在汽車中移動并在ecu之間共享。這就產(chǎn)生了對車載網(wǎng)絡(luò)高帶寬能力的需求,而汽車以太網(wǎng)正迅速成為首選網(wǎng)絡(luò)。一些傳統(tǒng)的ecu仍然基于CAN、LIN和FlexRay協(xié)議,因此汽車中的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)必須在這些傳統(tǒng)協(xié)議(例如CAN)和以太網(wǎng)之間執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的重要任務(wù)。
LLCE的主要特征和性能
低延遲通信引擎(LLCE)是一種運行其自身固件的多核硬件加速器,并支持執(zhí)行與CAN,LIN和FlexRay消息的傳輸,接收和自主路由有關(guān)的功能,為標準的汽車通信接口提供加速。它能夠卸載主機CPU的通信接口任務(wù),減少主機內(nèi)核上的中斷負載,使主機能夠?qū)W⒂谄渌袃r值的服務(wù)。
特征:
4x Arm Cortex M0+ cores,每個都有專用的指令/數(shù)據(jù)RAM;
16x CAN (CAN 2.0 和CAN-FD);
4x Lin;
1x FlexRay;
4x SPI;
Global Time base;
320KB 共享內(nèi)存;
FIFOs管理消息緩沖的指針;
通信硬件加速器(RX-LUT,TX-LUT);
Watchdogs, CRC, Core2core, Semaphore。
連接接口:
主機核心(M7和A53);
HSE(安全)。
LLCE固件支持的功能:
1)減少主機內(nèi)核上的中斷負載;
2)高級的軟件過濾。
主機CPU的所有通訊接口相關(guān)任務(wù)的卸載;
直接與HSE進行數(shù)據(jù)傳輸以執(zhí)行與安全相關(guān)的任務(wù);
面向主機核心的靈活控制和數(shù)據(jù)接口;
對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和全局時間同步的安全性的有效支持;
硬件加速,用于過濾和確定消息的優(yōu)先級,為低延遲要求的網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用場景提供保障;
通過AutoSAR MCAL驅(qū)動程序(CAN,F(xiàn)R,LIN)集成到AutoSAR通信堆棧中。
LLCE固件目前支持的應(yīng)用:
CAN幀記錄
1)將CAN幀發(fā)送到用于記錄配置的內(nèi)核。
Lin回環(huán)
1)在2個節(jié)點之間創(chuàng)建主從通信。
CAN到CAN路由 1)從BCAN接收幀并將其發(fā)送到一個或多個已配置的BCAN;
2)從BCAN接收幀,更改ID并將其發(fā)送到具有相同ID的一個或多個已配置的BCAN;
3)將接收到的標準CAN幀轉(zhuǎn)換為CAN FD幀;
4)如果有效載荷長度小于8個字節(jié),則將CAN FD幀轉(zhuǎn)換為CAN幀。
CAN到以太網(wǎng)路由
1)將選定的CAN幀打包到IEEE1722 AVTP協(xié)議中,并通過PFE在以太網(wǎng)上發(fā)送。
以太網(wǎng)到CAN路由
1)以太網(wǎng)幀中包含的有效CAN幀將被解包并發(fā)送到各個通道。
CAN到HSE的路由
1)支持生成CMAC代碼并將其添加到發(fā)送的CAN FD幀中;
2)支持使用CMAC算法對收到的CAN FD幀進行身份驗證。
S32G的LLCE加速器能夠解決一些傳統(tǒng)ecu可能需要使用單個端口將其基于CAN的流量和接口結(jié)合到以太網(wǎng)骨干網(wǎng)的問題,因為LLCE能夠?qū)崿F(xiàn)CAN2ETH和ETH2CAN路由功能。在CAN2ETH方面的應(yīng)用能夠把CAN幀消息記錄下來轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)發(fā)到云端保留方便以后排查。對于ETH2CAN方面的應(yīng)用,能通過以太網(wǎng)發(fā)送控制消息轉(zhuǎn)化成CAN幀從而實現(xiàn)遠程控制汽車。此外,還有CAN2CAN之間的路由,如更改CAN ID以及CAN和CAN FD之間的相互轉(zhuǎn)換等功能,這些在傳統(tǒng)的處理器實現(xiàn)均需要復(fù)雜的軟件實現(xiàn),需要占用主機的大量資源,S32G中的LLCE能夠快速處理這些請求而不會占用主機的資源,極大卸載主機的負載,使主機能夠?qū)W?zhí)行其他更為重要的任務(wù)。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:LLCE——讓網(wǎng)關(guān)盡顯低延時數(shù)據(jù)路由的魅力
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