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雖然汽車儀表組在過(guò)去幾年已經(jīng)取得了一定的發(fā)展，但它在很多方面依然是我們好幾代人都熟悉的樣子。原先的儀表組就像圖1中所示的那樣，由顯示車速、油位、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和油壓的模擬（機(jī)械）儀表以及里程表組成。現(xiàn)代車輛的儀表組上仍然會(huì)顯示這些對(duì)駕駛員有用的重要信息，但除此之外，高新科技的進(jìn)步也為儀表組帶來(lái)了更多新的功能。

圖1：由六個(gè)機(jī)械儀表組成的模擬儀表組

如今的儀表組保留了傳統(tǒng)的外觀，由微控制器（MCU）供電，MCU從控制器局域網(wǎng)（CAN）總線讀取車輛狀態(tài)信息。駕駛員可以接收到熟悉格式的信息，但步進(jìn)電機(jī)和儀表組的MCU會(huì)控制機(jī)械儀表和指針。儀表組上還有多個(gè)可識(shí)別的指示燈，并可發(fā)出可聽(tīng)見(jiàn)的鈴聲，為駕駛員提供更豐富的信息。

隨著電子科技的進(jìn)步，里程表逐漸被字母數(shù)字顯示屏所取代，這種顯示屏主要顯示各種功能參數(shù)和指標(biāo)，如燃油效率、室外溫度和行程長(zhǎng)度，同時(shí)通過(guò)機(jī)電儀表來(lái)顯示傳統(tǒng)的信息。從電子角度而言，具有信息圖形支持的混合儀表組（如圖2所示）是比較經(jīng)濟(jì)且相對(duì)簡(jiǎn)易的。模擬儀表組和更簡(jiǎn)易的混合儀表組所需的MCU通常具有集成的CAN接口和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

圖2：具有簡(jiǎn)單數(shù)字信息顯示和傳統(tǒng)機(jī)械儀表的儀表組

雖然簡(jiǎn)單的數(shù)字顯示功能反映出了儀表組的發(fā)展進(jìn)步，但它卻正在快速地被更具沉浸感的液晶顯示器（LCD）（如圖3所示）所取代。隨著此類顯示器的尺寸不斷增大，上面顯示的圖形也需要采用更高級(jí)別的處理技術(shù)。同樣的MCU依然應(yīng)用于儀表組，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)接口和步進(jìn)電機(jī)控制，但是單獨(dú)的圖形處理器或片上系統(tǒng)（SoC）可以創(chuàng)建視頻圖像和圖形功能，使駕駛員能夠選擇他們想要顯示的信息。高端車輛所采用的高性能系統(tǒng)通常還集成了來(lái)自外部攝像頭的動(dòng)態(tài)視頻，或提供駕駛員監(jiān)控功能。

圖3：具有動(dòng)態(tài)圖形支持的混合儀表組為駕駛員提供了更多的信息顯示選項(xiàng)

雖然儀表組上顯示的基本信息保持不變，但一級(jí)供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商（OEM）必須改變其儀表組的設(shè)計(jì)，使不同車型的儀表組外觀呈現(xiàn)出差異化，并與競(jìng)品有所不同。此外，OEM還必須跟上消費(fèi)趨勢(shì)，因?yàn)轳{駛員希望新車擁有最新的技術(shù)和功能。這兩個(gè)因素推動(dòng)了可配置數(shù)字儀表組的發(fā)展，LCD大顯示屏取代了步進(jìn)電機(jī)儀表和指示燈，占據(jù)了原先儀表的位置。這種變革淘汰了儀表組的機(jī)電部分，采用虛擬圖像的形式，讓駕駛員仍能感受到指針和儀表的存在。

 大顯示屏對(duì)處理器提出了更高的性能要求。為了實(shí)現(xiàn)車速表的數(shù)字動(dòng)畫(huà)效果，儀表組視頻顯示器需要快速的幀速率，以呈現(xiàn)出平滑移動(dòng)的指針或條形圖圖像。當(dāng)然，這種系統(tǒng)需要消耗更多的電力來(lái)維持運(yùn)行。

 對(duì)于一級(jí)供應(yīng)商和OEM的好處在于：?jiǎn)我弧⒖蓴U(kuò)展的電子平臺(tái)可以讓不同車輛的儀表組實(shí)現(xiàn)差異化。駕駛員可以通過(guò)定制儀表組顯示的內(nèi)容，選擇他們認(rèn)為最有吸引力或最有用的布局。該功能還可以與信息娛樂(lè)系統(tǒng)的其余部分相集成，使儀表組成為遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)。圖4所示的可配置數(shù)字儀表組目前主要用于高端車輛，但隨著產(chǎn)量的增加，生產(chǎn)成本會(huì)降低，這種儀表組也將逐漸應(yīng)用于更多中端車輛和經(jīng)濟(jì)型車輛中。

圖4：可配置數(shù)字儀表組的示例

相信大家在閱讀本文后可以知道，隨著模擬儀表組被數(shù)字電子儀表組所取代，車輛儀表組在過(guò)去幾年中經(jīng)歷了巨大變革。與此同時(shí)，復(fù)雜性的增加也帶來(lái)了更多的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。無(wú)論您的儀表組設(shè)計(jì)是模擬式、數(shù)字式還是兩者結(jié)合，TI的技術(shù)資源都將有助于縮短您的設(shè)計(jì)時(shí)間并降低系統(tǒng)復(fù)雜性。

 其他資源

•  了解有關(guān)TI信息娛樂(lè)和儀表組解決方案的更多信息。

• 閱讀博客文章“如今的數(shù)字駕駛艙之路”，了解關(guān)于信息娛樂(lè)和儀表組解決方案的更多信息。

• 閱讀博客文章Jacinto? DRA汽車處理器推動(dòng)數(shù)字駕駛艙解決方案”，了解處理器在數(shù)字駕駛艙中扮演的重要角色。

• 閱讀白皮書(shū)“利用Jacinto? 6平臺(tái)升級(jí)數(shù)字儀表盤設(shè)計(jì)”，了解有關(guān)TI Jacinto DRAx信息娛樂(lè)處理器的更多信息。

• 利用用于汽車儀表組的寬輸入電壓、3A降壓雙層參考設(shè)計(jì)（符合CISPR 25 5類），加快您的儀表組電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。