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车规级 BLE 方案如何应用在汽车上

时间：2019-07-18 13:30来源：ZLG致远电子

摘要：智能汽车突飞猛进的发展，主要依托于无线技术的快速发展。除了应用广泛的4G、5G、WIFI，以及V-X等无线技术的应用外，车规BLE+手机技术方案也逐渐进入汽车领域，让我们看看都有什么应用？

 在汽车上都有哪些成熟应用的无线技术？我们能想到的：收音机，RKE，经典蓝牙、PKE， WIFI，4G等；BLE为何适合在车上应用，一方面BLE很适合汽车ECU的低待机功耗应用场合；另一方面BLE功能基本是手机的标准配置，目前甚至于300多的手机都是标配BLE功能；


一、LE在汽车上如何应用
采用BLE技术，可以为汽车消费者提供更多的便利。通过智能手机来控制诸多功能，例如解锁汽车、与朋友或家人远程共享钥匙、个性化调整座椅位置以及温度和信息娱乐设置、控制车辆内外照明等。

 
图1 蓝牙控车应用
 
采用BLE+硬件加密+软件后台的组合，可以为汽车安全进入提供补充，可在当前被动无钥匙门禁和启动系统之外，增添智能手机汽车门禁选项，增强汽车科技感与便利性；

 
图2 蓝牙PEPS应用
 
通过BLE连接也可以用于传递汽车诊断结果，例如轮胎压力监测系统(TPMS)以及电量和燃料水平监测系统。 

 
图3 蓝牙胎压应用
 
二、专为汽车应用而生的KW35A/36A
KW35A/36A是业界首款专门为汽车设计的BLE 5.0无线系列MCU，其AEC Q100-Grade 2温度范围配合最新的蓝牙技术，使得这个全新的MCU系列，能够在汽车应用中提供卓越的耐用性和性能。同时KW36A集成了一个FlexCAN模块，可以无缝集成到汽车CAN通信网络中，通过BLE实现外部控制器和传感监控设备的通信。FlexCAN模块可以支持CAN FD协议，以增加带宽，降低延迟。

图4  KW35A/KW36A内部资源框图
 
KW35A/36A集成了Arm® Cortex®-M0+ CPU、高达512KB的闪存，高达64KB的SRAM，BLE和GenFSK硬件链路层及优化的外设，以满足目标应用的需求。同时支持多达8个并发BLE连接，可以作为主机、从机或任何组合。
 
三、KW35A/36A芯片详细特性
► Core/Memory/System
• Arm® Cortex®-M0+内核主频高达48 MHz
• KW35: 512kB具有错误检查及纠错功能的编程Flash；
• KW36: 256kB具有错误检查及纠错功能的编程Flash + 256kB FlexNVM
• 64 kB SRAM
• 4个独立的可编程DMA控制器通道

► Radio
• B LE v5.0 and Generic FSK
• B LE模式下接收灵敏度高达-95 dBm，可编程的输出功率-30 to +3.5 dBm
• DC-DC使能，0dBm时接收功耗6.3 mA，发送功耗5.7mA
• 具有内部巴伦的单端双向RF接口
• 同时支持8个硬件实现的B LE连接

► Communications/HMI/Timers
• 2个SPI接口，带LIN功能的LPUART，2个I2C接口，所有 GPIO支持中断
• KW36: 高达3.2Mbps的CAN-FD，第二个带LIN功能的LPUART
• 3个Timer/PWM Modules(TPM)，16位低功耗定时器LPTMR，可编程中断定时器PIT和实时时钟RTC
• 载波调制发射机 CMT

► Analog
• 带有温度采集及电池检测功能的16位ADC
• 6位高速模拟比较器CMP
• 1.2V电压参考源VREF

► Security
• AES-128硬件加速引擎AESA，真随机数发生器TRNG
• 高安全保护的编程Flash
• 40位MAC地址

► Integrated DC/DC Converter
• Bypass: 1.7V to 3.6V
• Buck : 2.1V  to 3.6V

四、KW35/36芯片选型
KW35/36在应用要求不高的情况下同样有工业等级的型号可选，且同时支持两种封装形式：48引脚的LQFN封装，和更适用于汽车应用的40引脚“Wettable” QFN封装，器件选型表如下：
 
图5  KW35/KW36选型表
 
注：FlexNVM是NXP独有的一项技术，可以把某部分Flash配置为存储程序、数据或作为模拟的EEPROM使用，也可以混合使用。KW36中的FlexNVM达到256KB

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