汽车域控制器参考设计
说明 当今道路上的分散式车辆架构使用单个 ECU，缺少处 理能力和高速接口，无法应对新兴汽车架构的复杂任务 和数据移动需求。更高级别的功能需要正确组合 DMIPS、数据带宽和功效。 Jacinto™ 7 处理器系 列中的 DRA829V 和 TDA4VM 处理器提供了这些架构 所需的性能、功率和汽车接口。
此汽车参考设计支持基于域的架构，同时展示了 DRA829V 和 TDAV4M SoC 的性能水平。这个 8 层 PCB 设计经过优化，可降低成本和缩短上市时间，使 其成为评估带有全功能域控制器板且同时支持汽车连接 接口（包括以太网、CAN-FD 和 PCIe）的 Jacinto 7 处理器的理想方式。
注意：此 DRA829/TDA4VM SoC 8 层参考设计为希望实现以下目标的客户量身定制：注 重成本、功率、大小优化，而不是发挥全面性能；该设 计仅关注 DRA829/TDA4VM SoC 功能的一个子集。对 于超集功能，请参阅 DRA829V Jacinto 汽车处理器器 件版本 1.0 数据表。如果工程师想要解锁 DRA829V 或 TDA4VM 处理器的更多功能，请注意，还有 10 层 PCB 设计，可助工程师实现这一目标。
资源
TIDEP-01020 设计文件夹
DRA829、TPS6594-Q1、941AS-Q1 产品文件夹
DP83TC-Q1、TCAN1043-Q1、TCAN1042- Q1 产品文件夹
TAS6421-Q1、TPA6304-Q1 产品文件夹
特性
• DRA829 和 TDA4 SoC 作为域控制器
• 8 层 PCB 上的优化设计
• 汽车连接（以太网、PCIe、CAN-FD）
• 用于后视、驾驶员监控或环视的多摄像头输入
• 多路高分辨率显示输出
• 多区音频输入和输出
• 用于 DAB/HD/AM/FM 无线电和多样性的双调谐器
• 连接（蓝牙、WiFI、GPS、GNSS）
应用
• 高级驾驶辅助系统 (ADAS)
• 汽车信息娱乐系统与仪表组
• 汽车网关
• ADAS 域控制器
1 系统说明
此 8 层参考设计基于 DRA829 和 TDA4VM 汽车应用处理器，该应用处理器是一款高度优化的可扩展器件，可满 足汽车行业不断增长的计算和数据带宽要求。DRA829/TDA4VM 集成优化的性能、低功耗和数据带宽组合，能够 满足不断变化的市场趋势。DRA829/TDA4VM 基于异构架构，该架构将连接、各种传统汽车外设 (CAN-FD) 以及 高速外设（PCIe、USB3.x、千兆以太网）和安全特性（通过集成式 HSM）集于一身。集成式 PCIE 和以太网交 换机可提高数据移动速率，而所需的软件开销和 BOM 较少。
该参考设计支持多个外部高分辨率显示器。该设计还支持 4 个摄像头输入，以便支持后视摄像头、驾驶员监控系 统 (DMS) 或环视 (SRV) 应用。该设计使用双调谐器来支持 AM/FM/HD/DAB 和多样性，以便将使用范围扩展到欧 洲和美洲市场。4 区音频输出和 4 区音频输入支持无缝的环绕声效果和语音识别功能。鉴于汽车领域中越来越多 地使用连接功能和 FOTA，该设计还包含一个同时支持蓝牙和 WiFi 的模块。该设计还通过 GPS 和 GNSS 功能展 示了远程信息处理。
该参考设计可帮助汽车行业的原始设备制造商和一级供应商入门，从而快速轻松地创建功能齐全的 DRA829/ TDA4VM 解决方案。利用该设计可以显著降低开发成本和缩短上市时间。
1.1 主要系统规格
1.2 表 1-1. 主要系统规格表
2 系统概述
2.1 方框图
图 2-1. TIDEP-01020 方框图
2.2 设计注意事项
• 展示 DRA829/TDA4VM 域控制器 SoC 功能
• 演示优化的系统参考设计
• 成本优化的汽车 Q100 器件，且能尽可能地减少总系统 BOM
2.3 电源注意事项
图 2-2 和图 2-3 中显示了电源树设计。
图 2-2. 电源树 1
图 2-3. 电源树 2
2.4 主要产品
2.4.1 处理器 该参考设计基于 DRA829/TDA4VM SoC。DRA829/TDA4VM 是一款异构汽车处理器，具有双 ARM Cortex-A72 内核和六个 ARM R5F 来支持各种各样的处理和实时应用。该 SoC 还集成了 4 端口 PCIE 和 8 端口以太网开关， 以便在网关应用中支持高数据带宽通信。
2.4.2 电源 该参考设计基于 12V 输入并在电源拓扑中采用双 TPS6594x-Q1。TPS6594x-Q1 是一款在单个芯片中集成优化电 源管理、ASIL-D 功能和唤醒功能的 PMIC。
2.4.3 显示屏 此参考设计支持多个基于 DSI 和 eDP 接口的高分辨率显示输出。eDP 接口可以通过多流传输 (MST) 驱动以菊花 链形式连接的多个显示屏。
2.4.4 FPDLink 串行器 该参考设计采用 DS90UB941AS-Q1 将 DRA829/TDA4VM 汽车处理器的 DSI 输出串行化为 FPD-Link III 格式。这 样一来，便能进行长距离串行传输，然后信号会在接收端进行解串行化。
2.4.5 输入/摄像头 该参考设计采用 DS90UB960-Q1 集线器来接收最多四个独立视频流的串行传感器数据并聚合至 DRA829/ TDA4VM 处理器的 CSI-2 输入端。DS90UB960-Q1 可接收来自各种传感器的数据，例如支持在 60Hz 帧速率下实 现 1080p/2MP 全高清分辨率的摄像头。
2.4.6 以太网 此参考设计支持以太网接口，让用户可从其他子系统传输数据内容。该参考设计使用 DP83TC811R-Q1 以太网与 DRA829/TDA4VM 汽车处理器接口，由该处理器负责处理通过以太网接口发送的内容。
2.4.7 CAN
该参考设计采用 TCAN1043 和 TCAN1042 来支持 CAN 接口。TCAN1043 收发器支持 CAN-FD 功能并符合 ISO 11898-2 的要求。该器件提供唤醒引脚支持，无需外部 MCU，即可实现 DRA829/TDA4VM 唤醒功能。CAN 唤醒 集成详细信息如下：
• 模式 1：关闭
• 模式 2：唤醒 – CAN 模块处于待机模式。信号可以唤醒 CAN，进而唤醒 PMIC 和电路板的其余部分。
• 模式 3：打开 – CCARD 开启且功能完全正常
TCAN1042 收发器支持 CAN-FD 功能并符合 ISO 11898-2:2016 和 ISO 11898-5:2007 物理层标准
2.4.8 D 类放大器
该参考设计通过四通道 D 类 Burr-Brown 音频放大器 TPA6304-Q1 支持 4 区音频输出。该参考设计通过 D 类放大 器 TAS6421 支持单区音频输出来提供警告铃声。这两种器件都采用 2.1MHz PWM 开关频率，能以非常小的 PCB 尺寸实现成本优化的解决方案，同时可在高达 40kHz 的音频带宽下提供出色的音质。
2.4.9 其它产品
2.4.9.1 无线电调谐器
该参考设计采用 Si47972 双调谐器来支持 AM/FM、HRC MRC、DAB、相位多样性和 weatherband++。AM/FM 和相位多样性 + HD MRC 功能以北美为目标市场，而 AM/FM 和相位多样性 + DAB 功能以欧洲为目标市场。
2.4.9.2 蓝牙/WiFi
该参考设计采用 SX-PCEAC2 模块来提供双频段 802.11 a/b/g/n/ac 和蓝牙支持。该模块支持吞吐量高达 867Mbps 的高性能并通过小尺寸 mini-PCIe 连接到 DRA829/TDA4VM 处理器。
2.4.9.3 GPS/GNSS
该参考设计采用 U-Blox GPS Neo M8U/M8L MX8030 芯片组来提供 GPS 和 GNSS 功能。
2.4.9.4 内存
该参考设计使用两个 4GB MT53D1024M32D4DT 存储器组，具有总共 8GB 的 3733MT/s 板载 LPDDR4 内存。 对于板载 NAND 闪存，该设计采用 MTFC32GAPALNA，后者是连接到 DRA829/TDA4VM eMMC 接口的 32GB NAND 闪存。为支持通过 OSPI 快速启动，该电路板采用 MT35XU512ABA1G12 来提供 64MB 的 NOR 闪存。
3 硬件、软件、测试要求和测试结果
3.1 需要的硬件和软件 此参考设计为仅硬件设计，最终用户需要自行开发针对自身系统定制的软件。下面提供了基本硬件设置和软件参 考的相关资源。
3.1.1 硬件 该电路板采用 12V 直流电源供电。若要充分利用该参考设计的所有硬件接口，建议连接以下外部器件：
3.1.2 软件 此设计没有官方的软件开发套件 (SDK)。适用于 DRA829/TDA4VM EVM 的 SDK 可在 https://www.ti.com/tool/ PROCESSOR-SDK-DRA8X-TDA4X 中找到，并可在需要时以此为起点来移植此硬件。
3.2 测试和结果
3.2.1 测试设置
诊断测试是在电路板未连接任何外部组件（无显示屏、扬声器和摄像头）的情况下在加电（12V 直流电源模块） 之后运行的。
3.2.2 测试结果 该电路板上运行了以下测试。
表 3-1. 测试结果
