logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

Ethernet tarjoaa loistavan mahdollisuuden miettiä uusiksi ajoneuvon sähköistä arkkitehtuuria. Se on suunniteltu autoteollisuuden tiukat vaatimukset huomioon ottaen, samalla kun tuo riittävän kaistan ja riittävän lyhyen viiveen kriittisille datapaketeille. Toshiba Electronicsin TC9562 tarjoaa kehittäjille piiratkaisun, jolla he voivat hyödyntää Ethernetiä optimaalisesti riippumatta siitä, onko kyseessä erittäin monimutkainen elektroninen ohjausyksikkö vai yksinkertaisempi sovellus.

Artikkelin on kirjoittanut Toshiba Electronics Europen järjestelmä- ja sekasignaalipiirien markkinoinnista vastaava Klaus Neuenhüskes. Hänellä on sähkötekniikan tutkinto ja aiemmin hän on työskennellyt OKI Electric Europen ja NEC Electronicsin palveluksessa.

Autoviihde on melkein yhtä vanha kuin itse massavalmistettu auto. 1920-luvulla Chrysler tarjosi Westinghouse-radiota 200 dollarin optiona, mikä oli melkein puolet ajoneuvon hinnasta1. Kun otetaan huomioon, että monet kotitaloudet eivät edes omistaneet radiota autosta puhumattakaan, radion asentaminen yhteen olisi ollut melkoinen statussymboli. Nykypäivän ajoneuvojen omistajat odottavat huomattavasti enemmän auton viihdejärjestelmiltä, joka vaaditaan vakio-ominaisuutena. USB-liitännät antavat matkustajille mahdollisuuden tuoda ajoneuvoon tunteja tai jopa päiviä musiikkia, kun taas Bluetooth ja älypuhelin yhdessä streaming-sovellusten kanssa tarjoavat rajoittamattoman ääninautinnon.

Ethernet-tekniikan käyttöönotto mahdollistaa uudet lähestymistavat ja topologiat ajoneuvojen audiojärjestelmille. Se tarjoaa suuren kaistanleveyden väylän taatulla kaistaleveydellä ja viiveellä ääni- ja videotiedoille yksinkertaisella, kevyellä kaapeloinnilla. Ajoneuvojen siirtyessä kohti hybridi- ja kokonaan sähköistä voimansiirtoa kehittäjät voivat hyötyä paino- ja energiansäästöistä, kun he toteuttavat uusia viihdejärjestelmien topologioita, jotka täyttävät älypuhelimiin ja autonjakopalveluihin tottuneiden sukupolven vaatimukset.

Erilainen lähestymistapa autoviihteeseen

Nykyaikaiset autojen viihde- ja infojärjestelmät ovat erittäin monimutkaisia, sillä niihin on integroitu äänen toiston lisäksi myös navigointi, puhelutoiminnot, Internet-yhteys LTE:n kautta, videotoiston ja kuljettajan aputoiminnot, kuten pysäköinti- ja surround-kamerat. Tehokkaalle järjestelmäsirulle rakennettu ratkaisu vie suurimman osan koko yksiköstä. Tämä ei kuitenkaan ole aina optimaalinen toteutus (kuva 1). Langattomat ratkaisut, kuten GPS tai mobiiliverkkoyhteydet, toteutetaan paremmin ajoneuvon ulkopuolelle asennetun integroidun antennin avulla. USB-liitännät on parempi sijoittaa ajoneuvon keskelle tai jopa useampaan paikkaan, jotta matkustajat voivat sekä ladata laitteitaan että jakaa musiikkiaan. Autojen Ethernet (Automotive Ethernet) mahdollistaa tällaisen hajautetun lähestymistavan näihin haasteisiin. Siinä dedikoidut solmut huolehtivat eri toiminnallisuuksista.

Kuva 1. Autojen Ethernet mahdollistaa siirtymisen keskitetystä viihdejärjestelmän arkkitehtuurista (vasemmalla) hajautettuun lähestymistapaan (oikealla).

Automotive Ethernet

Kodeista ja toimistoista tuttu klassinen Ethernet joutuu ajoneuvoissa vakavien haasteiden eteen. Ensimmäinen liittyy kaapelointiin, joka on yleensä jäykkä ja tilaa vievä useiden parikierteiden ja suojauksen vuoksi, jotka on toteutettu CAT5e- ja vastaavilla kaapeleilla. Tämä on ratkaistu muuttamalla fyysisen kerroksen signalointia siten, että se voi käyttää yhtä 2-suuntaista (full duplex) parikierrettä, joka voi toimia ilman suojausta.

Monet autosovellukset, etenkin äänen ja kuvan siirto, edellyttävät että kaistaleveys on varattava katkeamattoman toiston varmistamiseksi. Tätä on varauduttu myös AVB (Audio Video Bridge) -määrityksissä ja AVB:n laitteistotuessa. Nämä varmistavat, että sopivat siltaratkaisut voivat varata kaistanleveyden verkon kahden solmun välillä.

Lisähaaste on äänen ja videon synkronointi useiden solmujen välillä. Tämä saavutetaan käyttämällä esitysmekanismia, joka varmistaa, että näytteet esitetään samaan aikaan verkon eri solmuissa. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää myös mikrofonien ääninäytteiden synkronointiin osana hands free -toimintoa tai melunvaimennusta. Koko verkon energiatehokkuutta tuetaan EEE-toiminnolla (Energy Efficient Ethernet). Sen avulla solmut voivat siirtyä pienitehoiseen tilaan ja tulla herätetyksi verkon kautta.

Yksinkertainen toteutus yhden sirun ratkaisulla

Monilla autoteollisuudessa käytetyillä järjestelmäpiireillä on laaja valikoima liitäntärajapintoja, mutta niissä ei yleensä ole integroitu AVB / TSN-Ethernet -yhteensopivaa oheislaitetta. Haettaessa sopivaa ratkaisua olisi tietysti järkevää, jos valittua ratkaisua voitaisiin käyttää sekä keskusyksikössä että erilaisissa päätesolmuissa, joiden kanssa se kommunikoi. Tämän ansiosta suunnittelijoiden tarvitsisi oppia vain yhden laitteen toiminnallisuuden hyödyntäessään sitä useisiin sovelluksiin.

Toshiban TC9562 on tällainen ratkaisu (kuva 2). Se tarjoaa automaattisen Ethernet-toiminnallisuuden keskusyksiköissä PCI Express -liitännän kautta, joka toimii oheislaitteena. Integroidun ARM Cortex-M3 -suorittimen ansiosta se voi kuitenkin toimia yhtä hyvin itsenäisenä ratkaisuna päätesolmussa, kuten audioyksikössä. Piirin Ethernet MAC -osa tukee AVB-määritysten toimintoja, joista aikaisemmin oli puhetta, sekä aikakriittistä TSN-verkkoyhteyttä (Time Sensitive Networking). PCIe:stä Ethernet-AVB / TSN-perusliitännän lisäksi piirin TDM/I2C-lohko ja -liitäntä tukevat audiokoodekkeja, kun taas muut sarjaliitäntärajapinnat, kuten I2C, SPI ja UART, täydentävät liitäntöjen valikoiman.

Kuva 2. TC9562-piirin lohkokaavio esittää laajan valikoiman oheislaitteita, Automotive Ethernetin MAC_osan ja Arm Cortex-M3 -prosessoriyitmen.

Keskusyksikkösovelluksissa TC9562 voi olla paljon enemmän kuin yksinkertainen liitäntälaite. Integroitu CPU voidaan ohjelmoida suorittamaan niin kutsutut kiihdytystoiminnot, mikä mahdollistaa isäntäprosessorin kuormituksen vähentämisen. Audiodata isännältä voidaan siirtää TDM / I2S-rajapinnan kautta TC9562-piirille, jonka jälkeen se lisätään lähteviin Ethernet-paketteihin automaattisesti AVB-kehyksiin ajoitettuna.

Saapuva äänidata noudetaan automaattisesti Ethernet-liitännästä ja palautetaan isäntäprosessorille TDM/I2S:n kautta. Isäntäprosessori voi vaihtoehtoisesti käsitellä audiovirtoja käyttämällä omaa AVB-ohjelmistopinoaan vaihtamalla dataa TC9562:n kanssa PCIe-liitännän kautta. Integroitua prosessoria voidaan käyttää myös lajittelemaan saapuvat datapaketit niiden IP-osoitteen mukaan sijoittamalla ne suoraan isäntäprosessorin DRAM-muistin ennalta määritettyihin muistipaikkoihin PCIe-liitännän kautta (kuva 3).

Kuva 3. TC9562 voidaan määrittää toteuttamaan tietojen lajittelu ohjaamalla Ethernet-datapaketit tiettyihin paikkoihin isäntä-SoC:n muistissa. Samanaikaisesti AVB-audiodata ajoitetaan automaattisesti Ethernet-liikenteeseen ja haetaan siitä käyttöön.

Itsenäiset solmut audiosovelluksiin

TC9562 sopii yhtä hienosti kotiin päätesolmusovelluksiin, kuten äänilaitteisiin. Niissä ne voivat liittyä audiovahvistimiin ja kaiuttimiin lähtöjä varten. Samalla he voivat tuottaa ääntä mikrofonien kautta kompaktin Ethernet AVB -ratkaisun avulla (kuva 4). Piiri tukee useita äänensiirtomenetelmiä, mukaan lukien AVTP Audio Format (AAF) ja IEEE 61883-6 AM824-stream-muodossa. Integroitu vaihelukittu silmukka (PLL) tarjoaa kolme erilaista synkronointimenetelmää audiomediakellosignaalin palauttamiseksi audiovirroista. TDM / I2S-liitännän kautta voidaan käsitellä jopa 32 äänikanavaa 16-, 24- tai 32-bittisinä.

Kehittäjien käyttöön on toteutettu AVB Audio Node -sovellusdemo, joka auttaa heitä omassa sovelluskehityksessään. Tätä tukevat standardit kehitystyökalut ja JTAG-virheenkorjaimet, jotka perustuvat kompaktiin ja tehokkaaseen reaaliaikaiseen käyttöjärjestelmään ja sulautettuun verkkopinoon. CMSIS-yhteensopivista kirjastoista löytyy myös suoraan logiikalla ajettavia oheislaitteita.

 

Kuva 4. TC9562-piiriä voidaan käyttää toteuttamaan koko äänisolmu osana viihdejärjestelmää, mukaan lukien äänilähtö ja mikrofonitulo melunvaimennuksen toteuttamiseksi tai osana handsfree-puhelinta.

Viite

1 http://historysdumpster.blogspot.com/2016/11/the-history-of-car-audio.html

MORE NEWS

Älypuhelimien muisti nopeutuu merkittävästi

Kioxia on julkistanut ensimmäisenä valmistajana markkinoille UFS 4.1 -standardia tukevat sulautetut flash-muistipiirit. Uutuus, joka perustuu yrityksen 8. sukupolven BiCS FLASH -teknologiaan ja innovatiiviseen CBA-arkkitehtuuriin (CMOS suoraan sidottuna muistimatriisiin), on suunniteltu erityisesti tulevaisuuden mobiililaitteisiin.

Microsoftin Copilot vie markkinaosuuksia ChatGPT:ltä

Microsoftin Copilot on ottanut nopeassa ajassa merkittävän aseman tekoälykilpailussa, syöden markkinaosuutta ChatGPT:ltä, joka on hallinnut markkinaa usean vuoden ajan. Stocklyticsin julkaisemien tietojen mukaan ChatGPT:n globaali markkinaosuus laski kahdessa kuukaudessa 84,21 prosentista 79,86 prosenttiin – eli 4,35 prosenttiyksikköä.

FileFix on pirullinen tapa kaapata käyttäjän tietokone

Tietoturvayritys Check Pointin tutkijat ovat paljastaneet uudenlaisen, erityisen ovelan kyberhyökkäystekniikan nimeltä FileFix, joka osoittaa, kuinka tehokkaasti hyökkääjät voivat hyödyntää käyttäjien rutiineja ja luottamusta tuttuihin työkaluihin. Toisin kuin perinteiset haittaohjelmat, FileFix ei hyödynnä teknisiä haavoittuvuuksia — se käyttää hyväkseen pelkästään ihmisen käyttäytymistä.

LabVIEW sai älykkään apurin - ja hänen nimensä on Nigel

NI:n nykyään omistava Emerson on julkistanut uuden tekoälypohjaisen työkalun, Nigel AI Advisorin, joka tuo älykkyyttä ja käytännön tukea insinöörien päivittäiseen testaustyöhön. Nigel integroituu osaksi NI:n tunnetuimpia LabVIEW- ja TestStand -testaus- ja mittausohjelmistoja.

Hotardin ensimmäiset luvut kärsivät dollarin ongelmista

Nokian vertailukelpoinen liikevaihto laski yhden prosentin ilman valuuttavaikutuksia, vaikka raportoitu liikevaihto nousi 2 %:a 4,55 miljardiin euroon. Vertailukelpoinen liikevoittomarginaali putosi 6,6 prosenttiin, ja liikevoitto jäi 301 miljoonaan euroon – 29 % vähemmän kuin vuotta aiemmin.

5G-puhelimien nopeus kasvaa – testaus tukee uusia ratkaisuja

Vuosi 2025 tuo merkittävän harppauksen 5G-puhelimien suorituskykyyn, kun käyttöön otetaan uusia teknologioita 3GPP:n Release 17 -standardin myötä. Yksi keskeinen parannus on tuki uudelle 1024QAM-modulaatiolle, joka mahdollistaa jopa 25 prosenttia suuremman datanopeuden verrattuna aiemmin käytettyyn 256QAM:iin.

Nokialta tulosvaroitus heikentyvän dollarin takia

Nokia on antanut tulosvaroituksen ja alentanut koko vuoden 2025 vertailukelpoisen liikevoiton näkymiään. Yhtiö odottaa nyt liikevoitoksi 1,6–2,1 miljardia euroa, kun aiempi arvio oli 1,9–2,4 miljardia euroa. Syynä näkymien laskuun on Yhdysvaltain dollarin heikentyminen sekä tariffeihin liittyvät vaikutukset.

Tekoälyn kehitys hyötyy suuresti PCIe 5.0:sta

Tekoälyn huima kehitys, erityisesti generatiivisen tekoälyn saralla, vaatii yhä nopeampia ja tehokkaampia tietojenkäsittelyratkaisuja. Uusin esimerkki tästä kehityssuunnasta on PCI Express 5.0 -väylän nopea yleistyminen datakeskuksissa, missä se tarjoaa merkittäviä hyötyjä tekoälysovellusten suorituskyvylle ja tehokkuudelle.

Näin Samsung laihdutti Fold 7:n

Samsungin tuorein taittuvanäyttöinen lippulaiva, Galaxy Z Fold7, on yhtiön ohuin ja kevein fold-malli koskaan. Vuodesta 2019 asti Samsung on kehittänyt taittuvia laitteitaan tavoitteenaan yhdistää taskukoko ja suurinäyttöinen käyttökokemus. Uusin Fold7 osoittaa, että tämä visio on nyt toden teolla saavutettu.

Yksi verkko löytää laitteet kaikkialla maailmassa

Yhdysvaltalainen startup-yritys Hubble Network on ottanut merkittävän harppauksen laitteiden paikannuksessa: se on käynnistänyt maailman ensimmäisen satelliittipohjaisen Bluetooth Low Energy (BLE) -seurantaverkon. Uuden verkon ansiosta Bluetooth-laitteet voidaan jäljittää lähes missä tahansa maailmassa. Mobiiliverkkoja ei tarvita.

Koko 5G-tukiasema toteutettiin ensimmäistä kertaa x86-kortilla

5G-tekniikassa on saavutettu merkittävä virstanpylväs, kun SolidRun ja Amarisoft julkistivat maailman ensimmäisen täysin toimivan 4G/5G-tukiaseman, joka toimii sulautetulla x86-pohjaisella tietokonekortilla. Ratkaisu hyödyntää SolidRunin AMD Ryzen Embedded V3000 -pohjaista COM-moduulia (Com Express Type 7) ja HoneyComb-alustaa, jotka tarjoavat operaattoritason suorituskyvyn kompaktissa muodossa.

AMD tuo kovinta suorituskykyä työasemiin, mutta hinta nousee taivaisiin

AMD on virallisesti julkistanut uuden Ryzen Threadripper PRO 9000 WX -sarjan, joka tuo huipputehokkaan Zen 5 -arkkitehtuurin vaativaan työasemamarkkinaan. Sarjan kärkimalli tarjoaa ennennäkemätöntä suorituskykyä – mutta myös lähes 12 000 dollarin hinnan.

ADI tuo koneoppimismallit sulautettuihin laitteisiin helposti

Analog Devices on julkaissut yhteistyössä teknologiayritys Antmicron kanssa uuden työkalun, joka tekee koneoppimismallien kehittämisestä ja käyttöönotosta sulautetuissa järjestelmissä huomattavasti yksinkertaisempaa. Uusi AutoML for Embedded -ratkaisu on nyt saatavilla avoimen lähdekoodin Kenning-kehyksen osana.

Ansys-jättikauppa valmistui – Synopsysin asiakkaille isoja etuja

Synopsys on saattanut päätökseen yli 35 miljardin dollarin Ansys-yrityskaupan, joka mullistaa elektroniikan ja järjestelmien suunnittelun tarjoamalla asiakkaille laajennetun työkalupaletin siruista kokonaisjärjestelmiin.

Suomi ei enää 5G-kärjessä – Ooklan raportti paljastaa yllättäviä eroja Euroopassa

Tuore Ooklan raportti maalaa yllätyksellisen kuvan Euroopan 5G-tilanteesta: perinteisesti mobiiliteknologian etulinjassa kulkenut Suomi ei enää yllä kärkisijoille 5G-peitossa. Sen sijaan Tanska, Ruotsi ja Sveitsi johtavat nyt kattavuustilastoja, kun taas Suomi jää alle EU:n keskiarvon.

AFE-tehopiireissä ratkaisee oikea tasapaino

ETN - Technical articleAnalogisen etupään (AFE) valinta on keskeinen osa tehosovelluksen suunnittelua. Valinta on usein tasapainottelua suorituskyvyn, kustannusten ja toteutuksen monimutkaisuuden välillä – integroidusta SoC-ratkaisusta aina erilliskomponentteihin asti.

Kiina rajoittaa sähköautojen akkuteknologioiden vientiä länteen

Peking on ilmoittanut uusista rajoituksista, jotka vaikeuttavat keskeisten sähköautojen akkuteknologioiden siirtoa ulkomaille. Kiinan kauppaministeriön mukaan kahdeksan avainteknologian vienti — mukaan lukien sähköautojen edullisiin akkuihin liittyvät ratkaisut — edellyttää jatkossa valtion myöntämää vientilupaa. Päätös tuli voimaan välittömästi. Asiasta raportoi NY Times -lehti.

OnePlussan uusi myyntitykki tulee vaikeille markkinoille

Maailmanlaajuinen älypuhelinmarkkina kasvoi vaivaisen prosentin vuoden 2025 toisella neljänneksellä, kertoo tutkimusyhtiö IDC. Taloudellinen epävarmuus, Kiinan heikko kysyntä ja inflaatio painavat erityisesti halvempien Android-puhelinten myyntiä. Näissä oloissa OnePlus tuo markkinoille uuden Nord CE5 -mallinsa – edullisen, mutta ominaisuuksiltaan yllättävän kovan laitteen.

Kaapeli haastaa kuidun – suomalainen Teleste kehityksen kärjessä

Teleste ja VodafoneZiggo rakentavat ensimmäistä suuren mittakaavan DOCSIS 4.0 -verkkoa Euroopassa 1.8 GHz -taajuusteknologialla. Uusi ratkaisu tuo kaapeliverkoille kuituyhteyksien kaltaisen suorituskyvyn.

Tältä muistitikulta ei voi varastaa dataa

Kingston on julkaissut maailman ensimmäisen FIPS 140-3 Level 3 -sertifioidun ja TAA-yhteensopivan USB-muistitikun. Uusi IronKey D500S nostaa tietoturvan uudelle tasolle ja tekee luvattomasta pääsystä tallennettuun dataan käytännössä mahdotonta. Laite on suunniteltu erityisesti viranomaisille, puolustussektorille ja kaikille organisaatioille, jotka käsittelevät erittäin arkaluontoista tietoa.

article