معرفی پلتفرم متن‌باز ARDEP مرسدس بنز برای توسعه سریع سیستم‌های الکترونیکی خودرو

بلاگ خبری

145 بازدید

۱۴۰۵-۰۴-۲۲

4 دقیقه

نویسنده: 0x7a657573
درباره نویسنده: من اون دیوونه‌ام که وقتی بورد روشن نمی‌شه، ذوق می‌کنم؛ یعنی یه شب تا صبح قراره با منبع تغذیه و لاجیک آنالایزر عشق کنم! آدما قهوه می‌خورن که بیدار بمونن، ولی من بیدار می‌مونم تا بفهمم این بورد چرا باهام قهر کرده! زندگی من یه لوپ بی‌نهایته بین باگ و دیباگ... با چاشنی یه کم امید و یه عالمه دیوونگی!

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

مرسدس بنز با معرفی پلتفرم متن‌باز ARDEP مبتنی بر میکروکنترلر STM32 و سیستم‌عامل Zephyr، ابزاری کارآمد و منعطف برای نمونه‌سازی سریع و توسعه سیستم‌های الکترونیکی خودرو فراهم کرده است. این سخت‌افزار با پشتیبانی از پروتکل‌های CAN-FD و LIN در کنار شیلد قدرت ۴۸ ولتی، امکان پیاده‌سازی پروژه‌های تحقیقاتی و صنعتی را در قالب یک اکوسیستم باز میسر می‌سازد.

پلتفرم ARDEP (Automotive Rapid DEvelopment Platform) یک پلتفرم سخت‌افزاری و نرم‌افزاری متن‌باز است که در حساب گیت‌هاب Mercedes-Benz میزبانی شده و تحت لایسنس Apache 2.0 منتشر شده است. برد اصلی ARDEP V2 بر پایه‌ی یک میکروکنترلر مدل STM32G474VE ساخت شرکت STMicroelectronics با معماری ARM Cortex-M4F برای کنترل موتور طراحی شده است که دارای شتاب‌دهنده‌های ریاضی سخت‌افزاری CORDIC و FMAC می‌باشد. این برد همچنین دارای فرستنده-گیرنده‌های (transceivers) CAN-FD و LIN است، در حالی که شیلد PowerIO آن دارای ۶ خروجی و ۶ ورودی است که تا ۴۸ ولت و ۳ آمپر برای هر کانال را پشتیبانی می‌کند.

مشخصات ARDEP V2

میکروکنترلر	STMicroelectronics STM32G474VE
پردازنده	ARM Cortex-M4 همراه با FPU با فرکانس تا ۱۷۰ مگاهرتز
شتاب‌دهنده‌های ریاضی	CORDIC برای توابع مثلثاتی و Filter Mathematical ACcelerator (FMAC)
حافظه رم	۱۲۸ کیلوبایت SRAM
حافظه ذخیره‌سازی	۲۵۶ کیلوبایت فلش Single-bank
USB	۱ عدد پورت USB Type-C با برچسب “ARDEP” ۱ عدد پورت USB Type-C با برچسب “دیباگر”
فرستنده-گیرنده‌ها (Transceivers)	۲ عدد فرستنده-گیرنده با قابلیت CAN-FD، هر کدام دارای چوک حالت مشترک (common mode choke)، حفاظت ESD و ترمینیشن ۱۲۰ اهمی قابل تنظیم سخت‌افزاری ۱ عدد فرستنده-گیرنده LIN، با قابلیت انتخاب نرم‌افزاری حالت Master یا Slave
ورودی/خروجی‌ها (I/Os)	کانکتور DB-9 با چیدمان پین “Vector pinout” که معمولاً توسط ابزارهای Vector Informatik مانند CANalyzer و رابط‌های سری VN استفاده می‌شود نکته: یک سوئیچ سخت‌افزاری (SW1) یا CAN-A را به پین‌های ۲ و ۷ کانکتور DB-9 و یا LIN را به پین ۷ هدایت می‌کند ترمینال تماسی فنری ۱۲ قطبی برای CAN-A و LIN ترمینال تماسی فنری ۶ قطبی با ۲ عدد UART هدرهای سازگار با آردوینو هدر ۶ پین با ۶ ورودی آنالوگ، رابط‌های SPI هدرهای ۸ پین + ۱۰ پین برای ورودی‌های دیجیتال، USART، SPI، I2C هدر ۳۲ پین شامل GPIO، LPUART، SPI، DAC، I2C، USART و غیره
دیباگر	دارای دیباگر روی برد (برد) با اتصال UART
ولتاژ ورودی	۵ ولت تا ۴۸ ولت از طریق ترمینال‌های اصلی، محافظت شده توسط دیود TVS ۵۱ ولتی و فیوز کندسوز ۱ آمپری
تغذیه USB	۴.۷۵ ولت تا ۵.۲۵ ولت از طریق USB Type-C (پورت ARDEP یا دیباگ)
ریل ۵ ولت داخلی	حداکثر ۵۰۰ میلی‌آمپر در مجموع، مشترک بصورت اشتراکی بین خروجی‌های ۵ ولت و ۳.۳ ولت و میکروکنترلر
خروجی ۳.۳ ولت	موجود روی هدر آردوینو و کانکتور ۳۲ پین، دارای پلی‌فیوز ۲۰۰ میلی‌آمپری برای هر گروه
ورودی تغذیه LIN (VLIN)	۰ ولت تا ۲۴ ولت خارجی، قابل ارتقا تا ۳۶ ولت با حفاظت ESD متفاوت
سطح منطقی GPIO	۳.۳ ولت
حفاظت	حفاظت در برابر اضافه ولتاژ، جریان معکوس و ESD در مسیر تغذیه
ابعاد	۱۰۹ × ۶۹ × ۱۶ میلی‌متر
وزن	حدود ۶۰ گرم

مشخصات شیلد Power IO

خروجی‌ها	۶ عدد درایور High-side بر پایه سوئیچ هوشمند IPS2050HQ-32، با جریان ۳ آمپر مداوم برای هر کانال و ۱۰ آمپر مجموع برای هر شش کانال
ورودی‌ها	۶ عدد ورودی دیجیتال با قابلیت تحمل ۴۸ ولت
دیباگ (Diagnostics)	نشانگر خطای اضافه جریان و دمای بیش از حد برای هر کانال از طریق LEDهای روی برد، به‌علاوه بازخورد خطای I2C به برد اصلی که مشخص می‌کند کدام آی‌سی درایور دچار خطا شده است
ولتاژ تغذیه	تا ۴۸ ولت DC
ابعاد	۶۱ × ۹۹ × ۲۳ میلی‌متر
وزن	حدود ۷۰ گرم (۲.۴۷ اونس)

فریمور بر پایه Zephyr RTOS است و از UDS (Unified Diagnostic Services, ISO 14229) پشتیبانی می‌کند. به‌روزرسانی فریمور (DFU) هم از طریق CAN و هم از طریق USB پشتیبانی می‌شود. یک بوت‌لودر و بارگذار فریمور به‌صورت پیش‌فرض نصب شده‌اند و شرکت همچنین کتابخانه‌ای شامل نمونه‌ها و دموها برای CAN، LIN، ADC، DAC، GPIO، UDS و یک پل ارتباطی CAN به USB ارائه می‌دهد.

همانطور که در مقدمه ذکر شد، این پروژه سخت‌افزاری متن‌باز در یک مخزن گیت‌هاب متعلق به Mercedes-Benz میزبانی می‌شود و شما می‌توانید فایل‌های طراحی سخت‌افزار KiCad و Altium، نقشه‌های شماتیک PDF، کد منبع فریمور، کتابخانه‌ها و نمونه‌ها و همچنین مستندات را در آنجا بیابید. این اثر با عنوان “کپی‌رایت: Mercedes-Benz AG” علامت‌گذاری شده و تحت لایسنس Apache 2.0 منتشر شده است.

همه چیز برای اینکه شما برد خودتان را بسازید فراهم است، اما وقتی برای خرید برد مدل ARDEP V2 جستجو کنید، به صفحه Crowd Supply مربوط به شرکت Frickly Systems GmbH میرسید که در حال آماده‌سازی یک کمپین جذب سرمایه جمعی برای این برد است (بنابراین هنوز قیمتی اعلام نشده است).

بنابراین مشخص شده است که ARDEP V2 حاصل همکاری بین Frickly Systems GmbH (یک شرکت مهندسی مستقر در اشتوتگارت) و Mercedes-Benz است؛ به طوری که این خودروساز میزبانی پروژه را بر عهده دارد و از آن در خودروی تحقیقاتی متن‌باز خود یعنی “FlexCAR Rolling Chassis” استفاده می‌کند، در حالی که شرکت Frickly تمام یا بیشتر کارهای مهندسی خودِ پروژه را انجام می‌دهد.