最近,汽車芯片瘋狂漲價,10元芯片可以加價幾十倍賣,無一不說明汽車正是目前熱門的新賽道并且汽車某些芯片真的很缺,那汽車上都有些什么芯片呢?本文來拆解一個寶馬5系的中控顯示屏,看看這些全球中高端的汽車上到底用了些什么芯片?
這個寶馬5系的中控顯示屏比較厚重,從外觀來看,做工很扎實,整個模組估摸著有3斤左右,外殼很鐵,像一個鐵籠子。當然這也是有講究的,因為汽車上的電磁干擾會比較嚴重,比如點火就能產(chǎn)生電磁干擾,而這個鐵盒子主要是用于電磁屏蔽,相當于我們平時在電路板上看到的屏蔽罩。
拆解
中控顯示屏拆開后的全貌如下圖所示。
除了中控觸摸顯示屏本身,也就4塊電路板:microSD卡的接口板、GPS導(dǎo)航電路板、顯示驅(qū)動控制核心板、大功能底板。
microSD卡的接口板
microSD卡的接口板實際上設(shè)計了兩個卡槽,從絲印上來看一個是用于導(dǎo)航地圖升級,另一個是用于DVD多媒體的,但實際上DVD的多媒體卡槽未貼片。
GPS導(dǎo)航電路板
車載GPS導(dǎo)航電路板上做了很多空貼的電路兼容設(shè)計,猜測是防止物料緊缺時方便更換替代方案。車載導(dǎo)航芯片用的是CSR的SiRF Atlas V AT550,搭配SiGe半導(dǎo)體公司的超小雙天線輸入GPS接收器(SE4150L)。說實話,這個車載導(dǎo)航方案屬于比較有年代感了,我記得好多年前買過的一個后裝車載導(dǎo)航也是這個方案,優(yōu)點就是成熟且價格便宜。
GPS導(dǎo)航板采用三星的內(nèi)存,東芝的Flash芯片(用于存儲導(dǎo)航系統(tǒng)的固件和地圖文件)以及一顆Microchip的加密芯片(AT88SC0104C)。GPS導(dǎo)航電路板是直接焊接連接在大功能底板上,采用焊接方式應(yīng)該是考慮到可靠性。
顯示驅(qū)動控制核心板
顯示驅(qū)動控制核心板采用Techwell的車規(guī)級顯示驅(qū)動控制器(TW8823)??赡芎芏嗳硕疾涣私膺@家公司,因為目前已經(jīng)屬于瑞薩了,其實這段歷史還是挺有意思的,前些年半導(dǎo)體廠商整合加劇,Techwell在10年被Intersil收購,然后Intersil在17年又被瑞薩收購。顯示驅(qū)動控制器直接連接中控屏驅(qū)動。
顯示驅(qū)動控制核心板背面還有相應(yīng)的電路,三星的內(nèi)存(K4H561638N-LCCC),256Mb DDR SDRAM;給內(nèi)存供電的穩(wěn)壓器,美國國家半導(dǎo)體公司DDR終端穩(wěn)壓器(LP2995);旺宏的128Mbit SPI Flash(MX25L12845EMI-10G),存儲屏幕的一些固件。顯示驅(qū)動控制核心板與GPS電路板一樣,同樣連接在大功能底板上。
大功能底板
大功能底板上主要的功能是提供各個電路的供電以及將GPS導(dǎo)航電路板數(shù)據(jù)和倒車影像數(shù)據(jù)輸出到屏幕上。無論是GPS導(dǎo)航電路板數(shù)據(jù)和倒車影像數(shù)據(jù)都是通過TI的電平轉(zhuǎn)換開關(guān)(SN74CB3T16211)傳輸?shù)胶诵闹靼宓钠聊或?qū)動控制器中,再輸出到屏幕。當然在電路設(shè)計的時候這里有個知識點,相信老司機都深有體會,那就是倒車影像這個信號優(yōu)先級是最高一層級的,無論你中控顯示屏在干嘛,一旦觸發(fā)了倒車的信號,中控屏都會切換到這路信號。如果有例外,那有可能是你倒車觸發(fā)信號或者倒車影像出問題了。
倒車影像視頻接收器采用INOVA的INAP125R24,大功能底板搭載一顆Microchip的EEPROM存儲器,存儲中控屏主板的一些固件信息,同時主板還有一個撥碼開關(guān),猜測是調(diào)試屏幕驅(qū)動控制器的,在屏幕顯示有問題的時候方便工程師調(diào)試。
剩余的電路主要是電源,兩顆是德州儀器的3A , 28V輸入降壓轉(zhuǎn)換器(TPS54331);羅姆的5V輸出LDO;兩顆茂達電子單路增強型的P溝道MOSFET(APM9435),用于點陣單元板的行驅(qū)動;3顆類比科技的3端穩(wěn)壓器(AZ1117D),提供給不同電路供電。
BOM表如下。
廠商 | 規(guī)格型號 | 說明 |
Renesas/Techwell | TW8823 | 顯示驅(qū)動控制器,AEC-Q100 車規(guī)級芯片認證 |
三星 | K4H561638N-LCCC | 256Mb DDR SDRAM |
美國國家半導(dǎo)體公司 | LP2995 | DDR終端穩(wěn)壓器 |
旺宏 | MX25L12845EMI-10G | 128Mb SPI Flash,存屏幕的一些固件 |
Microchip | AT88SC0104C | 加密芯片 |
三星 | K4T1G164QF-BCE7 | 內(nèi)存 |
CSR | SiRF Atlas V AT550 | GPS導(dǎo)航車載芯片 |
SiGe半導(dǎo)體公司 | SE4150L | 超小雙天線輸入GPS接收器 |
德州儀器 | SN74CB3T16211 | 具有電平轉(zhuǎn)換器的 3.3V、1:1 (SPST)、24 通道 FET 總線開關(guān) |
中國臺灣類比科技AAT | AZ1117D | 3端穩(wěn)壓器 |
Microchip | EEPROM存儲器 | EEPROM存儲器 |
德州儀器 | TPS54331 | 3A , 28V輸入降壓轉(zhuǎn)換器 |
ANPEC(茂達電子) | APM9435 | 單路增強型的P溝道MOSFET |
羅姆 | BA05CC0 | 5V輸出LDO |
INOVA | INAP125R24 | 倒車影像視頻接收器 |
小結(jié)
拆解完這個寶馬5系中控屏,個人感覺并沒有想象中的那么精致和具有藝術(shù)感,扒下品牌,扒下外觀,豪車也就這樣了。板子上的一些主要芯片,除了車規(guī)級的要求,實際上都是一些很“陳舊”的芯片,配置也不高。雖然有很多可以吐槽的地方,但更重要的是,我們也能看到普通之下的一些不凡之處。比如在PCB設(shè)計的時候,做了非常多的硬件方案的兼容設(shè)計,以前可能不覺得有什么,但是在目前汽車芯片到處缺貨的前提下,這種行為顯然極為明智,而且更重要的一點,與一般的消費電子相比,車規(guī)級產(chǎn)品可靠還是最重要的,因此不管這套硬件方案多過時,總有你參考的意義。