在汽车电子芯片领域，MCU应用范围较广，从车身动力总成，到车身控制、信息娱乐、辅助驾驶，从发动机控制单元，到雨刷、车窗、电动座椅、空调、车用照明等控制单元，每一个功能的实现背后都需要复杂的芯片组支撑，MCU在其中扮演着最重要的角色。
当前，汽车是MCU最大的应用领域，一辆汽车通常要搭载 50-100 个电子控制单元 (ECU)，每个 ECU 又包含一块或多块 MCU。在新能源车上，芯片的数量还要翻倍。为了提高计算效率、协同执行、降低成本等目的，跨域融合集中化的车载芯片方案是未来的方向。在域控制器的趋势下，车上任务的运算复杂度呈指数级增加，汽车芯片不仅需要具备强大的计算能力来处理来自多种传感器的大量数据，还需要丰富的网络接口支持高带宽的数据传输。传统功能芯片已逐渐无法满足域控制器的新需求，主控芯片应运而生。
MCU本身具有较大的技术壁垒、生产工艺壁垒和成本控制的壁垒。汽车架构的集成对MCU运算能力提出了更高计算要求，MCU产品主要有8位、16位和32位三类，32位MCU目前是主流，未来随着汽车对精细化控制需求的增加，其占比还会上升，与消费级和工业级MCU相比，车规级MCU壁垒较高，主要体现在工作的环境温度、良品率要求和工作寿命要求等方面。
从全球市场看，目前国际厂商在车规级半导体领域中占据主导地位，英飞凌、恩智浦、瑞萨半导体等前十大厂商占据超过六成市场份额。随着新能源的热潮，汽车电动化、智能化、网联化发展趋势愈发明显，车规芯片市场出现了新的机遇。近年来，中国车载芯片MCU市场规模一直保持稳定增长，车载芯片市场在未来将持续高速发展。
风算WP开发板简介
目前有两款基于GD32 MCU的风算开发板，分别采用了GD32A503和GD32C103。两款评估板最大程度地引出了主控芯片的外设资源，以GD32A503开发板为例，包含1个以LIN总线接口、2个CAN总线接口、1个JTAG下载接口、1个串口调试（DEBUG）接口、1个电源输入接口，2个信号接口(配合LED驱动器和像素控制器，可支持矩阵大灯车灯解决方案)。可广泛用于多种车用场景，如车窗、雨刷、空调、智能车锁、电动座椅、电动后备箱、氛围灯、动态尾灯等车身控制系统、车用照明系统和电机电源系统，以及仪表盘、车载影音、娱乐音响、中控导航、车载无线充等智能座舱系统，丰富的接口可满足绝大多数应用开发。
目前这两款风算开发板开发环境：是基于其主控芯片GD32A503&C103的配套开发板资料研制而成的，相关软件可以参考GD官网中芯片GD32A503&C103系列，其中GD官网也提供简单演示功能和相关免费软件。具体开发环境以及细节，请联系我司渠道获取。
GD32A503开发板
GD32C103开发板
GD32主控芯片简介
GD32A503系列MCU基于100MHz Cortex-M33内核32位处理器核心，配备384KB Flash和48KB SRAM，另有专用代码空间可配置为64KB DFlash/4KB EEPROM。芯片采用2.7-5.5V宽电压供电，工作温度范围-40~+125℃，工作寿命15年以上。为实现多样化的车身控制和互联应用，GD32A503集成了多种通信接口增强连接能力，支持多达3个USART、2个I2C、2个SPI、1个I2S，还配备了2个CAN FD和3个LIN。根据开发应用需求，新增的MFCOM组件可以灵活配置为USART/SPI/I2C/LIN等接口，进一步提升了方案设计的灵活性。芯片配备了1个通用16位定时器、2个基本定时器、4个PWM高级定时器。内部12位ADC采样速率可达1M SPS，还集成了快速比较器、DAC等高精度模拟外设以支持车用电机控制。GD32A503的Flash/RAM支持ECC校验，数据通信支持CRC校验，还配备了高低电压监测(BOR/PDR)、时钟监测等功能，为系统安全稳定运行提供硬件保障。并以出色的静电防护及抗干扰(ESD/EFT)能力，应对汽车电子所必需的低失效率和高可靠性要求。凭借众多优异特性，GD32A503系列MCU可以广泛用于多种车用场景，如车窗、雨刷、空调、智能车锁、电动座椅、电动后备箱、氛围灯、动态尾灯等车身控制系统、车用照明系统和电机电源系统，以及仪表盘、车载影音、娱乐音响、中控导航、车载无线充等智能座舱系统。得益于出色的安全监测机制，GD32A503也适用于部分ADAS辅助驾驶系统，如环视摄像头、AVAS声学警报系统等。
GD32C103xx器件属于GD32 MCU系列的连接线。它是一款基于ARM Cortex-M4 RISC内核的32位通用微控制器，在增强处理能力、降低功耗和外设设置方面具有最佳的性价比。Cortex-M4内核功能实现了一整套DSP指令，以满足需要高效、易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。它还提供强大的跟踪技术，以增强应用程序安全性和高级调试支持。GD32C103xx器件采用ARM Cortex-M4 32位处理器内核，以120MHz频率运行，闪存访问零等待状态以获得最大效率。它提供高达128KB的片上闪存和32KB SRAM存储器。连接到两条APB总线的各种增强型I/O和外围设备。这些器件提供多达两个12位3MSPS ADC、两个12位DAC、多达十个通用16位定时器、两个16位PWM高级定时器和两个16位基本定时器，以及标准和高级通信接口：多达三个SPI、两个I2C、三个USART和两个UART、两个I2S、一个USBFS和两个CAN。该器件的工作电源电压为1.71至3.6V，可在–40至+105°C的温度范围内使用。多种省电模式为唤醒延迟和功耗之间的最大优化提供了灵活性，这是低功耗应用中尤为重要的考虑因素。上述特性使GD32C103 系列MCU适用于广泛的互连和先进的应用，尤其是在工业控制、电机驱动、消费和手持设备、人机界面、安全和警报系统、POS、汽车导航、物联网等领域。
搭配风算WP开发板方案
为了全面适配汽车电子电气的各类解决方案，以兆易创新的A503&C103系列MCU作为主芯片来设计了两款系统开发板，利用了强大的核心资源，配备了丰富的外围接口，基于模块化设计，在第一阶段适配的是智能矩阵大灯方案，后续会逐步拓展到适配多种汽车解决方案，作为各类汽车相关使用者在前期验证和评估使用。
智能矩阵大灯是在风算WP开发板基础上结合ON的LED驱动器和像素控制器的智能矩阵大灯解决方案，可配置恒流值驱动两路LED，实现每个灯珠亮度可调，并支持CAN、LIN 总线与车载以太网通讯控制。有效提升夜间行车安全系数及驾驶体验、实现智能会车等功能。智能矩阵大灯组合如下图表示：
智能矩阵大灯组合
智能矩阵大灯电路设计配置简单、灵活，其他控制外围不需做更多的修改，硬件系统框图如下所示。
了解更多方案详情
淘宝店铺：风算智能科技
风算（江苏）智能科技有限公司