芯海科技CS32G020Q助力手机与车机的智慧互联

来源:MCU开发加油站发布时间:2023-04-281922浏览

今年3月，星纪魅族联合领克汽车召开“魅族领克无界生态发布会”，首次提出一个新概念：手机域。星纪魅族认为：未来，手机将以“零部件”的形式进入汽车领域，通过手机与车机的深度互联，实现手机对车机系统的深度赋能。

一直以来，汽车与手机两大领域相互倾慕，积极尝试构建跨界融合生态。随着全球汽车产业向着“智能化、电动化、网联化”的趋势迈进，汽车行业共识正从“以发动机为主”到“以软硬件创新为主”的逻辑转变，消费者对于汽车的认知也从“交通工具”转变为“下一代智能移动终端”。事实上，新能源汽车已被戏称为“拥有四个轮子的手机”，并与手机及其他智能终端设备，共同构建面向未来的智慧生活生态。

当前手机与汽车的主要连接方式

目前，从技术视角看待汽车和手机的融合互联，就不得不提及苹果车载映射系统CarPlay。CarPlay的本质是将苹果iOS引入车载信息娱乐系统和仪表板，通过在汽车内置信息娱乐单元上显示iPhone信息，为驾驶员提供一种安全的方式来拨打电话、发送短信、听音乐及访问地图。早期Carplay通过Lightning电缆连接车载智能系统，自2015年9月苹果发布iOS9后，主要采用无线链接CarPlay。

苹果无线链接CarPlay主要使用了“蓝牙+wifi”的方式与车机互联。采用无线传输数据互联的优点是可实现无感连接、快捷方便。但是相较于有线传输也会存在一些缺陷：

无线传输的延迟较大且不够稳定，对于导航尤其是未来自动驾驶的影响可能是致命的。
无线传输受限于带宽限制，对于音乐播放不支持无损音质。以当前主流的CarPlay来说，通过CarPlay文档可以看到有线CarPlay使用LPCM格式的音频，支持无损音质，而无线采用的是音频的格式为AAC，是有损压缩音质。
无线传输的过程，将为智能手机带来更高的耗电量。相较而言，有线传输可实现智能手机充电的同时，提供更为稳定、低延迟的数据传输。

除此之外，车载屏幕成为手机的第二块屏幕，对于视频数据的传输也会成为车载信息互联的刚需，因此高刷、高清方面的有线传输比无线传输更具天然优势。基于此，采用有线传输实现手机与汽车的信息互通，将会是车企在未来较长一段时间内，都可采用的有效备选方案。

随着越来越多的智能手机采用Type-C接口，未来在手机与汽车的快充及有线信息传输方案中，Type-C连接方式将成为首选。随着Thunderbolt 3加入使用Type-C接口，Type-C接口已具备统一接口江湖的能力。

据了解，2020年发布的Thunderbolt 4可以支持40Gb/s的传输速率，支持同时连接2台4K显示器，这种高清视觉盛宴，将会是无线传输所无法比拟的。

可以畅想一下未来智能汽车场景：

仅需将Type-C线接入手机，手机进行快充的同时，把所有的音频、视频数据释放给车机。车机把对应的导航、电话、微信、短信等数据投放到中控显示屏，并把对应的音频、视频数据投放到到后排两个4K高清显示屏，游戏手柄自动与手机蓝牙建立连接，后排空间马上成为乘客私人影音娱乐中心。

在做好安全空间区隔的条件下，汽车的前排可实现智能导航驾驶、欣赏无损音乐，后排乘客可实现高刷游戏、观看4K电影，都将超越无线传输方案带来的驾乘体验。

CS32G020Q的车载传屏应用

Type-C接口是手机与智能车机数据交互的物理载体，除了物理载体外还需要PD软件载体。手机接入后需要通过PD通信让手机进入ALT-Mode，进入了ALT-Mode后手机才能把对应的DP数据、Thunderbolt 数据、音频数据释放出来给车机。

对此，芯海科技CS32G020Q是一颗目前国内少有的通过了PD3.1双向认证的车规级PD控制芯片，具有“智能功率匹配、支持PD+多协议快充、支持双通道独立接口、性能安全可靠”的技术特点，通过AEC-Q100车规认证，可适用于汽车主驾驶应用、扶手箱应用、座椅应用场景下的充放电、投屏、数据传输等应用需求。

CS32G020Q产品框图

CS32G020Q支持Alternate mode Display port IN的车载PD充电器及数据传输显示应用方案：

CS32G020Q车载PD充电及显示模式应用方案

CS32G020Q主要负责PD协议处理和根据设备的电源请求控制对应DCDC输出目标电压和电流，通过PD协议让设备进入ALT-Mode后，USB数据链路通过芯海CCUB3241给到车机SOC，DP数据通过TX和RX输送给车机SOC，进而完成USB数据处理、投屏处理。

为了更好地满足客户的快速开发需求，CS32G020Q在高集成度、更安全及易开发等方面精益求精，能够提供完整的SDK开发平台，以便客户对终端产品的功能、性能进⾏评估和验证。

芯海科技作为国内首批推出PD MCU的芯片原厂，参与中国快充行业标准UFCS的制定，现已形成了包含汽车电子PD快充在内的全应用领域布局。未来，公司仍将持续加大对电源产品的研发投入，努力实现更多车规MCU及PD快充优质产品的前瞻布局和应用开发。

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芯海科技（深圳）股份有限公司（股票代码：688595）成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业，专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于工业测量与工业控制、通信与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等领域。
芯海科技总部位于深圳，在合肥、西安、成都、上海设立子公司，是国家级高新技术企业，累计七次获得国家工信部“中国芯”奖项，被广东省科技厅认定为“广东省物联网芯片开发与应用工程技术研究中心”，获得国家级专精特新“小巨人”企业称号。芯海科技作为同时拥有模拟信号链和MCU双平台驱动的集成电路设计企业，也是少数拥有物联网整体解决方案的集成电路设计企业之一，与客户A、客户B、荣耀、vivo、OPPO、小米、华米、麦克韦尔、飞科、汇川、汉威、四方光电、南方电网、南京德朔、美的、香山衡器、乐心医疗、锂电某龙头公司等知名企业保持紧密合作。截止到2022年年底，芯海科技累计拥有全球专利申请近900件，累计拥有已授权专利近400件（含美国专利），拥有专利数量在科创板芯片设计上市公司中名列前茅。