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Ingrédients autonomes de voiture : Sécurité, surveillance et info-spectacle, partie quatre

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Ingrédients autonomes de voiture : Sécurité, surveillance et info-spectacle, partie quatre

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Mise en réseau

Micrel continue à placer de nouveaux niveaux en technologie verte d'Ethernet, fournissant au marché l'intégration accrue, aux principales géométries de paquet du marché et à BOM réduit. Les dernières familles de dispositif d'Ethernet, en plus des tailles décroissantes de paquet jusqu'à 50 pour cent, promeuvent pour réduire les immobiliers de carte PCB en intégrant la ligne réseau d'arrêt, enlevant 30 composants passifs du BOM sur une génération d'horloge typique de conception du commutateur 5-Port, et de couche de MAC (voir le schéma 1).

Fig. 1 : Pin de paquet d'Ethernet de Micrel - réduction de compte.

En combinant la puissance très réduite de Micrel la technologie brevetée de PHY et les géométries réduites de CMOS, l'épargne significative de puissance peuvent être réalisées, aidant à alléger les questions thermiques produites par de petits modules de caméra de facteur de forme.

Le schéma 2 : Aucune ligne arrêt n'a exigé

La nouvelle génération, les KSZ8091 et les KSZ9031 de Micrel des familles rapidement et de Gigabit Ethernet PHY, utilisent la technologie de moteur de mode de tension avec la ligne intégrée arrêt. Par conséquent la puissance globale de circuit peut être réduite par en général 50 pour cent au-dessus d'autres émetteurs-récepteurs de concurrence de l'Ethernet PHY.

La puissance d'émetteur-récepteur de PHY est une considération essentielle, dominant la consommation de n'importe quel dispositif d'Ethernet. Le comportement typique de réseau est souvent l'une de longues périodes “tranquilles” suivies des éclats relativement courts du trafic ; prenez la caméra de vue arrière, par exemple.

Au cours de ces périodes tranquilles, la puissance d'Ethernet ne sera pas sensiblement réduite. 1000Base-TX et 100Base-TX chacun des deux sont conçus de sorte que les associés de lien continuellement “soient synchronisés” entre eux. Pour permettre ceci, quand aucun trafic n'est transmis le PHY enverra automatiquement des symboles OISIFS (code 11111 5B), suivant les indications du schéma 11 ci-dessous. Par conséquent, au cours de n'importe quelle période oisive l'émetteur de PHY actionne toujours en quelque sorte semblable au plein trafic et montrera donc la puissance semblable.

Fig. 3 : Ethernet de rendement optimum au cours de la période oisive.

La nature inefficace de la puissance oisive d'Ethernet a été rectifiée par les spécifications récemment présentées d'IEEE 802.3az, connues sous le nom d'Ethernet de rendement optimum. Elle est visée pour réduire la puissance au cours des périodes de basse utilisation de lien (temps d'inactivité) par 50 pour cent ou plus, rigoureusement améliorant l'efficacité de puissance d'Ethernet. Cette technique, connue sous le nom de puissance faible

Le ralenti (LPI), désactivera les parties de l'émetteur-récepteur de PHY qui ne sont pas nécessaires, tandis que maintenant toujours l'intégrité de lien. Quand les nouveaux cadres arrivent, le PHY est réveillé et revient à l'état actif normal. Pendant la LPI, un périodique régénère le symbole est envoyé par le PHY pour s'assurer que le récepteur est synchronisé. Un exemple d'opération de rendement optimum d'Ethernet d'IEEE 802.3az est montré sur le schéma 3 ci-dessus.

La nouvelle KSZ9031 famille d'émetteur-récepteur du gigabit PHY offre en plus de la principale puissance d'industrie pendant le fonctionnement normal du sous-marin 450mW, une simple dissipation 50mW pendant le mode inactivité, quand EEE est permis. Ceci égalise à une économie de presque 90 pour cent de puissance, permettant à l'Ethernet de devenir maintenant vraiment “vert”. L'Ethernet de rendement optimum d'IEEE802.3az est soutenu dans toutes les plus défuntes familles de produits d'Ethernet de Micrel.

KSZ8091 – 10/100Base-TX Ethernet PHY

KSZ9031 – 10/100/1000Fase-T Ethernet PHY

KSZ8463 – commutateur d'Ethernet de 10/100Base-TX/FX 3-Port, avec IEEE1588v2/IEEE 802.1AS

KSZ8462 – contrôleur d'Ethernet de 10/100Base-TX/FX 2-Port, avec IEEE1588v2/IEEE 802.1AS

KSZ8441 – contrôleur d'Ethernet du Simple-port 10/100Base-TX/FX, avec IEEE1588v2/IEEE 802.1AS

Pendant l'opération “de réserve” il y a cinq modes de fonctionnement avancés entièrement configurables de gestion de puissance (ci-dessous), soutenus par toutes les plus défuntes familles de produits d'Ethernet de Micrel. En outre, Micrel fournit l'appui Sillage-sur-LAN (WoL) intégré total dans leurs plus défuntes familles rapides d'Ethernet et de Gigabit Ethernet PHY, KSZ8091 et KSZ9031, respectivement. WoL est conçu “pour réveiller” le système pendant un état inactif de puissance faible et sera typiquement commandé par l'interface réseau d'Ethernet (PHY/MAC).

Les familles de produits d'Ethernet de Micrel incluent la plus grande variété d'AEC-Q100 ont qualifié les dispositifs des véhicules à moteur d'Ethernet sur le marché. Industrie-principale représentation d'ESD et d'IEM, en plus des solutions des véhicules à moteur et industrielles d'AEC-Q100 de catégorie avec des gammes de température de fonctionnement jusqu'à 125°C. Le dernier 10/100Base-TX KSZ8091 PHY fournit une estimation de HBM (modèle de corps humain) ESD de >±7 kilovolt. Le comité d'évaluation a été également montré pour fournir de > le contact 9 kilovolts et les estimations d'ESD d'air de >16.5 kilovolt, sans besoin de tout l'externe au-dessus des dispositifs de protection de tension. Ceci surpasse des conditions des véhicules à moteur typiques de la compatibilité électromagnétique de vendeur d'OEM (EMC).

La direction des véhicules à moteur et industrielle d'Ethernet de catégorie continue et l'introduction de la technologie de Tranquille-FIL. La technologie de Tranquille-FIL réduit de manière significative le PHY a rayonné des émissions permettant l'utilisation du harnais bon marché de câblage et de connecteur, précédemment seulement réalisable avec la connectivité protégée ou de fibre, un facteur clé en mettant en application les systèmes des véhicules à moteur de multi-caméra.

En plus de réduire des coûts de câble, des niveaux plus à faible bruit améliorent la représentation d'intégrité du signal et d'image, critique dans des applications limitées de caméra de l'espace. L'Ethernet décrit parFIL PHYs sont entièrement réglable pour rencontrer des limites nécessaires de type de câble, de longueur et d'émissions et interopérable avec n'importe quel Ethernet standard PHY.

L'interopérabilité standard d'Ethernet, opposée à des moyens plus de propriété industrielle, est essentielle pour l'utilisation à travers n'importe quelle application d'Ethernet où l'EMC rigoureux peut s'appliquer, comme la connectivité des véhicules à moteur de dans-voiture et le contrôle industriel. Pour que l'Ethernet fournisse la qualité du service nécessaire (QoS) pour des applications en temps réel, y compris couler de vidéo des réseaux de caméra, la vidéo audio récente d'IEEE pont les caractéristiques (AVB) doit être considérée comme pour assurere un comportement déterministe désiré.

L'addition principale aux capacités d'Ethernet est la synchronisation, comme défini dans les spécifications d'IEEE 802.1AS, pour fournir la qualité nécessaire d'image. IEEE 802.1AS s'assure que chaque noeud dans le réseau peut fonctionner à partir d'une horloge temps réel locale qui est synchronisée à moins des µs 1, dans le temps et la fréquence à une source choisie d'horloge principale.

Le mentionné ci-dessus a nouvellement présenté la famille de KSZ84xx, le schéma 12, de Micrel soutient la technologie d'IEEE 802.1as EtherSynch. L'exactitude de synchronisation dans l'ordre du sous-marin 100 NS peut être réalisée ; surpassement de la norme basée sur IEEE (µs 1) par un facteur de 10. Tous les dispositifs comportent les émetteurs-récepteurs très réduits incorporés de la puissance PHY, l'appui d'IEEE 802.3az EEE, la précision GPIO de temps dans un paquet 64-LQFP compact de 10mm x de 10mm (voir le schéma 5).

Fig. 5

Le schéma fonctionnel du schéma 6 illustre une solution typique de gestion de puissance pour une application de caméra d'IP. La conversion de puissance de première phase produit d'un rail 3.3V de l'entrée 12V, qui assure la puissance d'entrée-sortie et la tension d'entrée pour les convertisseurs en aval.

Fig. 6. exemple de module d'IP-caméra basé sur la gestion de puissance de Micrel et la technologie de mise en réseau.

L'entrée analogique de capteur de CMOS est assurée par le dresseur LDO de l'ondulation MIC94310, qui règle et filtre la tension d'alimentation pour les circuits analogues. Le dresseur d'ondulation abaisse le coût et réduit la taille en éliminant le besoin de filtres secondaires. Le noyau et les tensions d'alimentation d'entrée-sortie sont fournis par le double convertisseur du mâle MIC23250.

Le mâle MIC33030 synchrone à haute efficacité règle le rail 1.2V. Ce rail et l'approvisionnement 3.3V sont distribués et commandés par le double commutateur de la charge MIC94066, qui commande l'ordonnancement au PHY et aux circuits visuels.

Dans le circuit de données, le d'entrée un capteur, capturera la rangée d'image. Le traitement des signaux d'image est de prévoir l'équilibre de contrôle d'exposition et blanc, la correction gamma, le pixel défectueux et décommander, avant de convertir l'image en format à 8 bits de sortie de parallèle de bit de YUV (composant de Y=Luma, composant d'UV=Chrominance) /or 10. Le format de YUV code une image de couleur prenant en considération la perception humaine. Ceci fournit la largeur de bande réduite pour les composants de chrominance en permettant à tous les objets façonnés de compression d'être masqués plus efficacement par la perception humaine qu'utilisant un RVB direct.

Davantage de compression prête pour la transmission est fournie par le processeur de compression vidéo, typiquement H.264/MPEG 4 ou fait signe le JPEG. De tels formats permettent aux données d'image d'être encapsulées dans un cadre d'Ethernet pour couler au-dessus de l'émetteur-récepteur de l'Ethernet PHY.

La demande et le besoin de l'IP-caméra intelligente de plus haute performance continue à se développer. De plus en plus, les consommateurs comptent sur les caméras reliées au réseau pour voir pour nous le − quand ils conduisent, pour contrôler la propriété quand les propriétaires sont là et le maintiennent sûr quand ils ne sont pas, et pour le divertissement. Des solutions reliées au réseau de caméra doivent être machinées pour le rendement énergétique, à faible bruit et le − et ce de haute qualité, et de rentabilité de taille, est où Micrel est focalisé (voir le schéma 7). En intégrant l'analogue, les messages mélangés et les capacités numériques, Micrel fournissent les solutions de haute valeur aux clients autour du monde.