LLCE加速器的主要特征和性能

本文導(dǎo)讀

現(xiàn)代汽車(chē)正迅速成為與大量傳感器連接的復(fù)雜計(jì)算機(jī)，并產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要在汽車(chē)中移動(dòng)并在ecu之間共享。這就產(chǎn)生了對(duì)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)高帶寬能力的需求，而汽車(chē)以太網(wǎng)正迅速成為首選網(wǎng)絡(luò)。一些傳統(tǒng)的ecu仍然基于CAN、LIN和FlexRay協(xié)議，因此汽車(chē)中的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)必須在這些傳統(tǒng)協(xié)議(例如CAN)和以太網(wǎng)之間執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的重要任務(wù)。

LLCE的主要特征和性能

低延遲通信引擎(LLCE)是一種運(yùn)行其自身固件的多核硬件加速器，并支持執(zhí)行與CAN，LIN和FlexRay消息的傳輸，接收和自主路由有關(guān)的功能，為標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)通信接口提供加速。它能夠卸載主機(jī)CPU的通信接口任務(wù)，減少主機(jī)內(nèi)核上的中斷負(fù)載，使主機(jī)能夠?qū)Ｗ⒂谄渌袃r(jià)值的服務(wù)。

特征：

4x Arm Cortex M0+ cores，每個(gè)都有專(zhuān)用的指令/數(shù)據(jù)RAM；

16x CAN (CAN 2.0 和CAN-FD)；

4x Lin；

1x FlexRay；

4x SPI；

Global Time base；

320KB 共享內(nèi)存；

FIFOs管理消息緩沖的指針；

通信硬件加速器（RX-LUT,TX-LUT）；

Watchdogs, CRC, Core2core, Semaphore。

連接接口：

主機(jī)核心（M7和A53）；

Ethernet；

HSE（安全）。

LLCE固件支持的功能：

1)減少主機(jī)內(nèi)核上的中斷負(fù)載；

2)高級(jí)的軟件過(guò)濾。

主機(jī)CPU的所有通訊接口相關(guān)任務(wù)的卸載；

直接與HSE進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以執(zhí)行與安全相關(guān)的任務(wù)；

面向主機(jī)核心的靈活控制和數(shù)據(jù)接口；

對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和全局時(shí)間同步的安全性的有效支持；

硬件加速，用于過(guò)濾和確定消息的優(yōu)先級(jí)，為低延遲要求的網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景提供保障；

通過(guò)AutoSAR MCAL驅(qū)動(dòng)程序（CAN，F(xiàn)R，LIN）集成到AutoSAR通信堆棧中。

LLCE固件目前支持的應(yīng)用：

CAN幀記錄

1)將CAN幀發(fā)送到用于記錄配置的內(nèi)核。

Lin回環(huán)

1)在2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建主從通信。

CAN到CAN路由 1)從BCAN接收幀并將其發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)已配置的BCAN；

2)從BCAN接收幀，更改ID并將其發(fā)送到具有相同ID的一個(gè)或多個(gè)已配置的BCAN；

3)將接收到的標(biāo)準(zhǔn)CAN幀轉(zhuǎn)換為CAN FD幀；

4)如果有效載荷長(zhǎng)度小于8個(gè)字節(jié)，則將CAN FD幀轉(zhuǎn)換為CAN幀。

CAN到以太網(wǎng)路由

1)將選定的CAN幀打包到IEEE1722 AVTP協(xié)議中，并通過(guò)PFE在以太網(wǎng)上發(fā)送。

以太網(wǎng)到CAN路由

1)以太網(wǎng)幀中包含的有效CAN幀將被解包并發(fā)送到各個(gè)通道。

CAN到HSE的路由

1)支持生成CMAC代碼并將其添加到發(fā)送的CAN FD幀中；

2)支持使用CMAC算法對(duì)收到的CAN FD幀進(jìn)行身份驗(yàn)證。

S32G的LLCE加速器能夠解決一些傳統(tǒng)ecu可能需要使用單個(gè)端口將其基于CAN的流量和接口結(jié)合到以太網(wǎng)骨干網(wǎng)的問(wèn)題，因?yàn)長(zhǎng)LCE能夠?qū)崿F(xiàn)CAN2ETH和ETH2CAN路由功能。在CAN2ETH方面的應(yīng)用能夠把CAN幀消息記錄下來(lái)轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)發(fā)到云端保留方便以后排查。對(duì)于ETH2CAN方面的應(yīng)用，能通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送控制消息轉(zhuǎn)化成CAN幀從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制汽車(chē)。此外，還有CAN2CAN之間的路由，如更改CAN ID以及CAN和CAN FD之間的相互轉(zhuǎn)換等功能，這些在傳統(tǒng)的處理器實(shí)現(xiàn)均需要復(fù)雜的軟件實(shí)現(xiàn)，需要占用主機(jī)的大量資源，S32G中的LLCE能夠快速處理這些請(qǐng)求而不會(huì)占用主機(jī)的資源，極大卸載主機(jī)的負(fù)載，使主機(jī)能夠?qū)Ｗ?zhí)行其他更為重要的任務(wù)。

審核編輯：湯梓紅