原標(biāo)題：ADAS 域控制器硬件FS85 硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

ADAS域控制器硬件FS85的硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

一、芯片概述與主要性能特征

FS85系列是NXP推出的功能安全系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（Safety SBC），主要用于雷達(dá)、視覺、ADAS域控制器、無線電和信息娛樂應(yīng)用。該芯片包括多個(gè)開關(guān)模式和線性電壓調(diào)整器，具有增強(qiáng)的安全功能和故障安全輸出，使其完全成為一個(gè)面向安全系統(tǒng)的一部分，達(dá)到ASIL D安全完整性級(jí)別。其中，F(xiàn)S84系列是兼容于FS85系列的芯片，但其安全等級(jí)為ASIL B。

FS85的主要性能特征包括：

1. 高輸入電壓：最高60V的輸入電壓適配汽車和卡車市場(chǎng)。

2. 多輸出電源：提供多路SMPS（開關(guān)模式電源）和LDO（線性穩(wěn)壓器）以供給S32微控制器和其他更多需求。

3. 低功耗：待機(jī)模式和睡眠電流非常低（10μA）。

4. 高級(jí)接口：具有32位SPI和IDC與CRC接口。

5. 安全等級(jí)：適用于有獨(dú)立安全監(jiān)控裝置的ASIL D系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

二、內(nèi)部模塊與硬件設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

1. VPRE模塊：

• 高壓、同步、峰值電流模式降壓控制器。

• 工作在force PWM模式下，并使用外部NMOS。

• 輸出電壓可通過OTP設(shè)定為3.3V到5.0V，工作頻率是455kHz，輸出電流最高達(dá)到10A的峰值。

• 當(dāng)使用兩個(gè)FS85/FS84時(shí)，可能只需要一個(gè)VPRE。此時(shí)需要滿足VPRE2特殊引腳的連接要求。

2. VBOOST模塊：

• 低壓、異步、峰值電流模式的升壓變換器。

• 工作在PWM模式下，使用外部二極管和內(nèi)部低側(cè)場(chǎng)效應(yīng)管。

• 輸出電壓可通過OTP設(shè)定為5.0V到5.74V，工作頻率是2.22MHz，輸出電流限制在1.5A的峰值。

• 當(dāng)VPRE配置為4.1V或5.0V時(shí)，可以不使用VBOOST。

3. BUCK1 & 2模塊：

• 集成了HS PMOS和LS NMOS的低壓、同步、谷電流模式BUCK變換器。

• 工作在PWM模式下，輸出電壓可通過OTP設(shè)定為0.8V到1.8V。

• 工作頻率是2.22MHz，輸出電流限制在3.6A峰值。

• 輸入源必須連接到VPRE的輸出端。

• 可以獨(dú)立工作，也可以在雙相模式下工作以提高輸出電流能力。

4. BUCK3模塊：

• 工作原理與BUCK1 & 2相似。

• 輸出電壓可通過OTP設(shè)定為1.0V到3.3V。

• 輸入源可以連接到VPRE或VBOOST的輸出端。

5. LDO1 & 2模塊：

• 兩個(gè)線性穩(wěn)壓器。

• 輸出電壓可通過OTP設(shè)定為1.1V到5.0V。

• 電流輸出能力由其最小壓降決定。

• LDO1輸入電源從外部連接到VPRE、VBOOST或其他電源；LDO2輸入電源內(nèi)部連接到VBOOST的輸出。

6. I/O接口：

• 包括WAKE1 & 2、INTB、PSYNC等引腳。

• WAKE引腳用于管理設(shè)備的內(nèi)部偏置和主狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換。

• INTB是一個(gè)開漏輸出引腳，用于通知單片機(jī)內(nèi)部中斷的發(fā)生。

• PSYNC功能允許使用多個(gè)電源管理IC來管理復(fù)雜的啟動(dòng)序列。

三、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 引腳處理：在設(shè)計(jì)時(shí)沒有使用的引腳一定要嚴(yán)格按照手冊(cè)的描述來處理。

2. 電源管理：合理規(guī)劃和配置各模塊的輸入輸出電源，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3. 安全監(jiān)控：FS85具有增強(qiáng)的安全功能和故障安全輸出，應(yīng)充分利用這些功能來確保系統(tǒng)的安全性。

4. 布局與布線：注意各模塊的PCB布局和布線，特別是BUCK1和BUCK2在雙相模式下的布局對(duì)稱性，以獲得最佳的EMC性能。

綜上所述，ADAS域控制器硬件FS85的硬件設(shè)計(jì)需要綜合考慮芯片的性能特征、內(nèi)部模塊的工作原理以及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。