STMicroelectronics AEK-COM-10BASET Evaluierungsboard

Mit dem Ethernet für Automobilapplikationen 10BASE-T1S wird die IVN-Architekturen (in-Vehicle Network, IVN) durch den Anschluss von Sensoren, Fahrzeugkarosserie und Infotainment-Motorsteuerungseinheiten (ECUs) verbessert. Das Protokoll unterstützt die Halbduplex- und Vollduplex-Kommunikation und ermöglicht eine direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Knotenpunkten oder einer Multidrop-Topologie mit bis zu acht Knotenpunkten, die auf einem einzelnen 25m-Bussegment verbunden sind. Mit dem 10BASE-T1S werden die Gesamtsystemkosten dank eines einzelnen Drahtpaars und einer Multidrop-bus-Architektur reduziert. Darüber hinaus erhöht das 10BASE-T1S die Systemskalierbarkeit, da mehrere Knotenpunkte auf der gleichen Busleitung mit hohem Datendurchsatz betrieben werden können. Dank der Multidrop-Topologie können mehrere Applikationen auf einem einzigen Kabel in Zonenarchitekturen implementiert werden, z. B. in Türzone, Fensterheber, Spiegelsteuerung, Lautsprecher, Schloss, Ultraschall, Umgebungslicht und Anzeigeleuchte.

AEK-COM-10BASET von STMicroelectronics fungiert als Gateway zur Verbindung von inkompatiblen Kommunikationssystemen und ermöglicht einem Fahrzeugzonensensor/-aktor den Empfang von Nachrichten im Protokollformat 10BASE-T1S, auch wenn die Zonenkomponenten nicht über Ethernet kommunizieren können. Das Board verfügt über einen PHY-MAC-Transceiver, der mit dem MCU über SPI kommuniziert, sowie einen Only-PHY-Transceiver, für den ein Ethernet-MAC für den Betrieb im MCU benötigt wird. Die Transceiver unterstützen ausschließlich die Halbduplex-Kommunikation. Beide sind mit dem MCU verbunden, einer über den MII-Anschluss, der andere über einen SPI-Kanal. Die Software-implementierten Ethernet-MAC wird über eine integrierte FirmWare verwaltet, die unter dem FreeRTO™ Betriebssystem läuft.

Mit dem äußerst flexiblen AEK-COM-10BASET werden mehrere Gateway-Paketumwandlungen zu und von 10BASE-T1S, CAN-FD und SPI ermöglicht. Die Funktion kann auf Gateway-Zwecke beschränkt oder erweitert werden, um Betätigungsbefehle zu dekodieren und über die verfügbaren Anschlüsse an mehrere Tochterboards weiterzuleiten. Beispielsweise kann ein PDU-Tochterboard (Power Distribution Unit, PDU), das E-Sicherungen enthält, über CAN oder SPI durch Dekodierung der 10BASE-T1S-Frames gesteuert werden. Der AEK-COM-10BASET enthält einen OpenOCD-Debugger/Programmierer, MCU-Peripherie-Steckverbinder, Wake-Up- und Reset-Tasten und eine Batterie-Verpolungsschutzschaltung für eine höhere Sicherheit.

Das Board verfügt über ein vorinstalliertes Demonstrationsbeispiel, das einen Loopback-test zwischen den zwei 10BASET1S und zwei CAN-Kanälen umfasst. Eine Nachricht wird über den CAN-Senderanschluss gesendet, in 10BASET1S verpackt, an den anderen 10BASET1S-Kanal gesendet und schließlich für einen CAN-Empfangsanschluss ausgepackt. Ein stabiler linearer Spannungsregler (LDO), der im L5963 IC integriert ist, bietet die MCU-ADC-Referenzspannung.