汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)已經(jīng)不再是豪華轎車的獨(dú)有設(shè)施，越來(lái)越多的中低端轎車開始擁有自己的信息娛樂(lè)系統(tǒng)。
然而，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)是一個(gè)高度集成的復(fù)雜系統(tǒng)，其中可以包括導(dǎo)航系統(tǒng)、影音系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，以及其他車內(nèi)外舒適設(shè)備的控制系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)涉及的通訊網(wǎng)絡(luò)可以包括LINK_KEYWORD0、MOST、LIN、藍(lán)牙和其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。設(shè)計(jì)這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，不但要考慮系統(tǒng)的性能和成本，更要考慮設(shè)計(jì)的靈活性，以保持產(chǎn)品在快速變化的市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
汽車電子系統(tǒng)要求溫度適應(yīng)范圍大、有利于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化和很長(zhǎng)的設(shè)計(jì)壽命。車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)是一個(gè)快速發(fā)展和適應(yīng)各種用戶的系統(tǒng)，如果既要保持一個(gè)設(shè)計(jì)具有長(zhǎng)的壽命又要有高度的靈活性，那么這種設(shè)計(jì)在軟硬件，特別是在硬件方面要有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。
一般來(lái)說(shuō)，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)具有復(fù)雜的人機(jī)界面(按鍵和旋鈕)，帶一個(gè)可以顯示地圖、影像和汽車信息的液晶顯示器，有時(shí)還會(huì)是觸摸屏。這種系統(tǒng)一般以一個(gè)高性能MCU為中心，加上各種標(biāo)準(zhǔn)接口以及一個(gè)視頻加速器件。
DSP、ASSP和FPGA都可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)多種接口和視頻處理。DSP專為信號(hào)處理而設(shè)計(jì)，具有靈活度高和功耗低的特點(diǎn)。然而，目前DSP的運(yùn)算能力尚不能同時(shí)滿足更高的圖像處理和無(wú)線通訊的要求。ASSP通常為某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圖像處理和無(wú)線通訊而設(shè)計(jì)，換言之，它不具有適應(yīng)多種標(biāo)準(zhǔn)的可編程性。FPGA同時(shí)具有高的運(yùn)算能力和內(nèi)部邏輯的現(xiàn)場(chǎng)可編程性，它能夠適應(yīng)車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的靈活性。另外，F(xiàn)PGA的現(xiàn)場(chǎng)可編程性使之能夠代替很多原來(lái)要ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能單元，這樣就給硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)很大自由度。
應(yīng)用MCUFPGA的設(shè)計(jì)，軟件和外設(shè)硬件都可以在FPGA中變化，整個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)很容易進(jìn)行升級(jí)的軟件，改變硬件就像改變軟件一樣簡(jiǎn)單。這樣的系統(tǒng)可以滿足從低端到中高端汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、測(cè)試和生產(chǎn)的要求。所以，基于MCUFPGA的設(shè)計(jì)給車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)帶來(lái)了很大的靈活性。
在確立了基本硬件框架之后，接著就要考慮基于這種框架的芯片的選擇。對(duì)于車載娛樂(lè)信息系統(tǒng)這樣一個(gè)復(fù)雜的人機(jī)交互系統(tǒng)，高性能和高安全的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是首選的軟件基礎(chǔ)。而該操作系統(tǒng)支持的芯片組將是MCU的主要候選者。目前，在汽車工業(yè)界普遍接受的組合是SH4(MCU)加上QNX(操作系統(tǒng))。
FPGA的選擇要相對(duì)容易一些，至少有Xilinx、Altera、Lattice、Actel和Quicklogic等五家公司的產(chǎn)品可以考慮。Xilinx和Altera是FPGA的行業(yè)領(lǐng)袖，他們的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，有大量的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)可以采用。圖1的框圖是一個(gè)硬件的基本構(gòu)成示意圖。
考慮了硬件之后，軟件的架構(gòu)就變得明晰了。由于QNX支持POSIX規(guī)范，所以基于它編寫的模塊化的應(yīng)用程序和應(yīng)用開發(fā)庫(kù)具有良好的可移植性，這對(duì)支持同類軟件架構(gòu)的其他平臺(tái)的開發(fā)無(wú)疑是一件節(jié)約成本的好事。