基于FPGA的可重配置系统在新兴汽车标准中的应用

定时触发协议(TTP)

定时触发协议主要用于那些可靠的和可容错的实时分布式系统，它确保没有单个的失效点。TTP是成熟的网络解决方案。它成本低，并可以应对关键的安全应用。TTP因其严谨性以及显而易见的安全性而被多家航空公司采用。TTAGroup是TTP的主管组织，目前成员包括奥迪、PSA、Renault、NEC、TTChip、德尔福和Visteon。

定时触发CAN(TTCAN)

常见的CAN网络中的通信是事件触发型的，当同时发送多个需求信息时会出现高峰负荷(peak load)，CAN的非破坏性无仲裁机制可以保证根据按标示的优先级传输信息。对实时系统，必须对整个系统做流程分析以确保满足所有传输甚至高峰负荷的最终期限，为了解决这个问题，TTCAN应运而生。

TTCAN是CAN协议的扩展，它在现有的数据链路层和物理层的顶端有个会话层，该协议执行一种混合的、时间触发TDMA流程，它还适用于事件出发通信。TTCAN有望用于引擎管理系统、传动和通过线控应用的底盘控制。

FPGA助设计师走出设计困境

可重配置平台允许设计师在设计流程后期甚至量产中改变系统总线或接口。可重配置系统概念使对不同标准进行尝试、测试、使用成为可能，并且如果发现他们和已经安装在车里的另一个总线接口不匹配，你可以一直尝试直到找到最好的配置为止。

可编程器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)可以让设计师控制从原型到量产前以及量产中的所有阶段。基于ASIC或ASSP器件没有这种灵活性和可控制性。PLD可以减缓库存问题，因为这种通用器件可以用在多个项目上，而ASIC只能用在特定应用上。在使用了可编程器件的部件投入使用以后，甚至可以通过无线通信链路进行重配置以使系统升级或增加额外功能。

通过使用IP内核模块，可重配置硬件平台可以缩短面市时间，例如，Memec Design的CAN内核包含完整的数据链路层，其中包括成帧器、收发控制、纠错内核设计和柔性接口以获取每个内部系统的状态和帧参考。位速率和子位节段能重新配置以满足所连CAN总线的特殊时序要求，错误计数器和错误中断事件会报告错误。该内核被设计可提供的总线速率达1Mbps，其最低内核时钟频率是8MHz。CAN内核可以在信息滤波器、信息优先机制和各种系统功能诸如传感器/激励器控制之间提供一个接口。另外，它也可以嵌入到系统应用中作为于微控制器和各种外设功能的接口。

不用使用分立器件，仅把IP内核用于更复杂设计的一部分就可以给CAN或LIN总线提供接口。减少元件数量可以带来诸如降低整个系统的成本、降低库存、提高系统可靠性和减少PCB复杂性和层数等多方面的好处。如图2显示显示了一个通用的车内多媒体设计框图，该设计使用了CAN内核、PCMCIA接口、PCL桥接、IDE接口和其他功能，在设计阶段这些功能可以修改、变化，也可以根据终端用户的要求进行修改，通过对系统中的FPGA进行重配置，这个模式还可以扩展到现场修改或升级系统。