内容简介

　　本书全面介绍了面向汽车的新型SerDes和以太网高速通信解决方案。它涉及核心物理组件，如电缆、连接器或PCB设计，以及物理层处理、特定用例协议等。作者提供了关于各种技术选择的上下文和背景，其目的是帮助读者端到端地了解当前的生态系统。
　　本书内容包括概述及背景、汽车应用案例、汽车环境、汽车电磁环境、汽车信道、电源、汽车SerDes技术、高速汽车以太网、相关标准和协议、测试和认证。
　　本书适合汽车电子和通信工程师阅读使用，也适合车辆工程及相关专业师生阅读参考。

目录

前言/序言

　　众所周知，汽车中电子系统和软件的数量持续增加。不仅越来越多的机械功能被电子功能所取代，而且通常由驾驶人执行的与驾驶相关的功能也被电子系统所替代或支持，同时为更精细和互联的娱乐信息系统提供了空间。
　　从我们的角度来看，所有这一切得以实现的一个最重要的基础设施元素是适合汽车的强大且稳健的通信技术集合，而我们正是这一技术的源头。我们（本书作者，后同）在宝马汽车内部负责车内通信技术的核心部门工作。因此，我们部门的职责涵盖了所有方面：提前预见和识别通信需求，开发和标准化适当的技术，验证和鉴定相应的半导体产品，编写如何在电子控制单元（ECU）和汽车电子电气（EE）架构中部署这些技术的需求规范，确保有可用的工具和测试规范，解决现场出现的意外错误等。
　　所有主要的汽车制造商都有类似的部门，负责类似的任务。一些汽车制造商，如宝马，早期就参与进来。其他汽车制造商可能稍晚一些。这些部门的共同之处是要对用于不同ECU之间通信的网络技术负责，这些技术包括LIN、CAN、FlexRay（如果使用的话），以及最近的汽车以太网（尤其是100Mbit/s）。这些技术在行业中拥有广泛的公开知识基础，并且有各种标准化组织在维护和推进这些技术知识。
　　对于非常特定应用的技术、不属于网络部分的通信链路（通常称为“私有”通信链路），或者从一级供应商那里购买的封闭系统中的通信功能，情况并不那么直接明了。这些技术通常不是由一个统一的部门处理，而是分散在负责各个应用的团队。对于这些技术，几乎没有（实际上也没有公开的）技术描述和启用规格（如EMC、信道、系统功能、测试等）的信息可供查阅。推动这些技术发展的行业联盟（由具有共同利益的成员组成）也很少见。
　　用于连接摄像头和显示屏的高速通信技术过去常常是这样的特定应用技术。这些技术通常被视为私有的点对点（P2P）链路，每辆车上的数量有限，且采用封闭系统提供，使用专有（如果不是模拟）的通信技术。因此，行业内一直缺乏推动共同努力的动力，直到现在。
　　我们看到有多种原因说明现在是时候承担责任并在行业内扩大知识基础了。
　　1）车内摄像头和显示屏的数量正在增加，同时连接它们的通信链路数量也在增加。
　　2）摄像头和显示屏应用的重要性和安全关键性正在增加。用于自动驾驶功能的摄像头图像的可靠性要求比用于低速停车操作的摄像头图像更高。数字仪表板或替代后视镜显示屏比显示变化相对较慢的地图数据的显示屏具有更高的安全关键性。
　　3）摄像头和显示屏链路的数据速率增加意味着技术挑战也随之增加，表现为信噪比（SNR）阈值降低和对链路损伤的敏感性增加。这要求更具体地了解如何使其正常工作。此外，不仅追求摄像头和显示屏更高的分辨率，也在讨论各种传感器更高的数据速率。
　　4）责任正在转移。汽车制造商开始从不同的一级供应商处购买摄像头和显示屏。随着这种变化，系统不再封闭，通信技术的责任也从一级供应商转移到了汽车制造商身上。
　　5）电子电气架构正在发生变化。汽车制造商正在探索区域架构，但到目前为止，由于缺乏合适通信技术支持的足够数据速率，这些架构不包括摄像头和显示屏的数据传输。汽车SerDes和以太网的新技术的发展为具有较少限制的架构选项提供了可能。
　　6）汽车SerDes和汽车以太网之间的界限变得模糊。对于未来的架构，这两种技术都支持足够的数据速率。通过正确的lC产品设计，未来的SerDes可以集成到以太网网络中，而以太网也可以解决摄像头和显示屏的应用问题。当这两种技术由不同部门处理时，如何有效地探索这一点？
　　7）汽车SerDes正在被标准化，这实际上为汽车行业的相关工作提供了一个官方的框架。