远程信息处理控制单元（TCU或T-BOX）是一种嵌入式车载系统，可应用于车辆的无线跟踪与通信等领域。
在本系列的文章中会依次对以下主要模块进行详细介绍：
第二节：充放电管理；
第三节：接口；
第四节：紧急呼叫单元；
第五节：无线连接单元；
第二节 充放电管理
正常情况下，VBAT为负载供电的同时也会为备用电池充电；当遇到突发状况时（如撞车），VBAT无法正常供电，此时转换成备用电池为负载供电。如下图蓝色阴影框图所示，备用电池的充放电管理主要分成三个部分：电池组、充电器以及预升压。
图-1
1. 电池组
常用的蓄电池有Ni-MH，LiFePO4以及Li-Lon，其特点列举如下表所示。
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类型 |
Ni-MH |
LiFePO4 |
Li-Lon |
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优点 |
可靠耐用； 过量的充电不会产生高温； 成本较低；
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高额定电流； 寿命长； 热稳定性高； 安全； |
高能量密度； 高电压（3.6V… |
推出电动汽车（EV）的通告已经铺天盖地地席卷了全球。这些标题的吸睛点和不同点在于电动汽车远程驾驶能力超越了目前的200至300英里范围：目前，在所有驾驶情况和条件下，电动车辆皆可与基于内燃机的车辆媲美。
电动车获得成功的一个关键因素在于消费者的接受度。由于锂电池价格下降，各地区的短期法规支持，消费者预计电动汽车的价格会出现下降，因此并不担心价格问题。但是，他们更关心充电速度是否加快，或者说充电时间是否减少。已经习惯于几分钟内加满油箱的消费者们会有耐心等待充电吗？
ICE车辆加满油耗时不到五分钟，而电动汽车充满电池组的耗时明显更长。再者，充电桩的数量稀少，这意味着消费者甚至可能需要排队充电，使得充电耗时更长。
如何可以改善电动汽车，从而快速充电呢？高效电力传输和更高功率级别是改善车载和车外充电速度的一种方法。通常电池充电采用恒流方法来避免损坏，基于地区限制，增加电流既不有利，也不被允许。另外，增加电流会导致线束问题，反过来又增加了车辆重量…
远程信息处理控制单元（TCU或T-BOX）是一种嵌入式车载系统，可应用于车辆的无线跟踪与通信等领域。该系统可分为电源轨、充电管理、接口、紧急呼叫单元、无线连接单元、天线等模块。其系统划分如下：
在本系列的文章中会依次对以下主要模块进行详细介绍：
第一节：电源轨；
第二节：充放电管理；
第三节：接口；
第四节：紧急呼叫单元；
第五节：无线连接单元；
第一节 电源轨
第一节先对电源轨展开介绍。
T-BOX电源模块可分为电源轨以及充电管理两个部分。电源轨主要是分析T-BOX的一级电源、二级电源以及估算总体的功率情况；而充电管理主要是针对备用电池。下图为VBAT、备用电池、电源管理以及负载之间的关系。正常情况下，VBAT为负载供电的同时也会为电池充电；当遇到突发状况时（如撞车），VBAT失效，此时由备用电池为负载供电。
1) 一级电源
目前主流的方案有三种，分为只降压，既升压又降压，以及先降压后升压。
方案一：只降压
…作者：德州仪器Ryan Kraudel
本文是主题为“用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器”三篇系列文章的第一篇。本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们可以测量什么。
大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法（PPG）来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法非常简单，光学心率传感器基于以下工作原理：当血流动力发生变化时，例如血脉搏率（心率）或血容积（心输出量）发生变化时，进入人体的光会发生可预见的散射。下图1介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。
图 1：光学心率传感器的基本结构与运行
光学心率传感器使用四个主要技术元件来测量心率：
通常在实现OAD（on-air-download）功能的过程中，TI会提供标准的示例BIM（Boot Image Manager）代码来进行镜像校验和下载。在TI所提供的示例代码中，BIM代码一般位于内部flash page31，和CCFG相邻。若用户根据自身功能定义不同，需要在BIM代码区域增加更多功能（例如自定义UART / SPI boot, 自定义安全校验功能等等）而导致自定义功能后的BIM代码超出4k byte，又由于BIM区域与CCFG及NV Storage Area相邻，在原有位置不能扩大，只能考虑重新为BIM划定地址空间来满足需求。
本文基于LAUNCHXL-CC2650评估板(http://www.ti.com.cn/tool/cn/launchxl-cc2650) 和BLE-STACK-2-2-1 SDK…
作者：德州仪器 Brian Ballard
在过去一百年中，汽车行业发生了翻天覆地的变化，但前照灯系统自发明以来在用途上基本保持未变。随着自适应远光灯（ADB）技术的出现，这一趋势已开始发生变化。
在TI，我们了解到ADB解决方案对汽车行业的未来将具有颠覆性的潜力。因此，我们将汽车技术上的深厚专业知识与TI DLP®技术方面的开拓技术结合，旨在开发出新一代前照灯系统，使其功能不仅局限于朝某个方向射出光束。
我相信我们可以为车辆照亮前方道路的方式带来更多附加功能。目前，TI正在研发一种全新型可完全编程的前照灯系统解决方案，其分辨率极高，且每个前照灯的寻址像素超过100万个，相较于现有ADB技术的分辨率高出10,000倍。
利用TI DLP技术，开发人员可以创建照明解决方案，这些方案可经过编程来执行诸如项目符号和动画之类的操作，或转换光束以适应弯曲的山丘和道路。开发人员还可以开发调暗部分或全部各像素的解决方案，驾驶员便可以在任何条件下开车时始终开启远光灯…
作者：德州仪器 Philippe Dollo
DLP® LightCrafter™ Display 2000评估模块（EVM）是一款强大的入门级平台，能够让用户在智能家居显示、抬头显示（HUD）和微投影等应用中评估和设计DLP原型。
与先前的DLP技术评估模块产品不同，LightCrafter Display 2000评估模块与各种嵌入式主处理器相兼容，可以轻松实现独特的DLP技术项目的原型设计。
图 1：LightCrafter Display 2000评估模块侧视图
图1展示了带有光学引擎的完整评估模块。得益于具有与系统兼容的主机端设备驱动程序，该评估模块开箱即可使用，且支持基于Sitara™ AM3358处理器的BeagleBone Black开发板。通过使用BeagleBone Black开发板的大量通用输入/输出（GPIO）引脚，评估模块可以轻松输出带引脚的完整24位RGB888图片。这一功能确保其具有良好的色彩质量和易用性…
作者：德州仪器Dung Dang
分析公司IHS Markit预测到2025年，物联网(IoT)将涵盖750亿互联物品。要达到如此庞大的规模，制造商将需要将其原有系统（以及数十年来的囊括大部分有线协议的老旧基础设施）与不断改进的无线连接标准和技术相融合。
无论是在工厂还是楼宇中，汇聚、管理和分析云中边缘节点数据都具有巨大潜在优势。然而，通过各种通信协议将多种设备连接在一起并最终接入云中是物联网网络开发面临的最大障碍之一。借助智能网关（图1），无需直接接入互联网，即可简化端节点设计、减少网络流量并帮助加快决策制定。
图 1：智能网关是有助于管理750亿个互联物品的解决方案。
网关通过支持多种端节点本地连接途径，提供了一种良好的简化传感器网络的方式。视工厂或楼宇自动化系统而定，某些有线端节点可以使用楼宇自动化与控制网络(BACNet)、IO-Link、4-20mA或高速可编址远程传感器(HART)。网络中的某些无线端节点可以采用能够提供本地互联网协议…
作者：德州仪器Casey O’Rourke
我敢肯定您在飞机上有过这样尴尬的经历：您走上飞机，试图把您的行李塞进头顶行李舱。无论您怎么推，行李就是放不进去，而此时在您的身后，沮丧的旅客排起了一长队。因为您不能改变飞机行李舱的尺寸，唯有携带一个较小的行李箱才能减少麻烦。
空间限制问题时常让人感到头痛。无独有偶，在设计尺寸紧凑的印刷电路板（PCB）时您也会遇到同样的困难。
随着产品日趋智能化和快速化，智能设备尺寸也变得越来越小。表面上，这好像达成了一种双赢的局面：一方面，消费者可以在更为时尚的外形中获得更多功能；另一方面，制造商可以利用更小的PCB、产品外壳和包装来节省成本。但是，更小的产品外形给硬件设计人员增加了额外的挑战，设计人员在X/Y平面上的预算十分有限，并且常常面临着降低高度的要求。这种情况与您在飞机上放置行李面临的问题非常相似，您既然无法更改产品的尺寸，就必须选用最小的组件来与电路板搭配。
让我们来看几个受空间限制较大的物联产品的例子…
作者：德州仪器Bharat Agrawal
电压反馈放大器可根据器件中的晶体管类型进行分类：双极互补金属氧化物半导体（CMOS）或是结型场效应晶体管（JFET）。一些放大器同时使用这两种晶体管，在放大器各阶段中获得对应的益处。例如，JFET输入放大器包含一个采用JFET的输入差分对，可产生非常大的放大器输入阻抗，之后是使用双极晶体管的增益和输出极。
JFET输入放大器可用作测试和测量模拟前端、电流感测放大器、模数转换器（ADC）驱动器、光电二极管跨阻放大器，或通过多路复用器用作多通道传感器接口。本文将以OPA2810为例，讨论在这些应用中使用JFET输入放大器的优势。OPA2810是一款110MHz、27V、宽输入差分电压（VIN, Diff）轨至轨输入/输出FET输入放大器。
数据采集和电流感测
测试与测量设备使用放大器作为单位增益缓冲器，或非反相增益配置来测量电压信号。该设备必须在不干扰测定量的情况下测量电压信号，这一操作可以通过JFET输入放大器中的高阻抗输入和低偏置电流来实现…
作者：德州仪器Mike Firth
TI DLP®技术在增强现实（AR）抬头显示（HUD）等汽车应用中越来越受欢迎，主要原因之一是其具有明亮鲜艳的色彩。为了更好地理解颜色在AR HUD中的作用（如图1所示），我先介绍一下色彩饱和度和色域的概念。
图1：AR HUD示例
色彩饱和度是指图像中色彩的强度。看看图2，您可以轻松分辨出哪种颜色的饱和度更高。色彩的饱和度越低，看起来也就越暗。用技术术语来说，饱和度是表示色彩的纯度，用其复合波长来定义色彩。当一种色彩完全饱和时，它只包含单一波长，因此被认为是最纯粹的色彩。事实上，赫姆霍兹-科尔劳施效应描述了色彩越饱和，看起来就越明亮。色彩饱和度的另一个有趣方面是它会影响反应时间。一项名为“用颜色捕捉用户注意力”的研究表明，色彩越饱和，观察者对该色彩的反应速度也就越快，特别是对于红色（这是许多警告标志都使用红色的原因之一）。
图2：区分色彩饱和度
一个画面准确一致地再现另一个画面中的某种颜色…
作者：德州仪器 Errol Leon, Richard Barthel, Tamara Alani
引言
零漂移放大器采用独特的自校正技术，可提供适用于通用和精密应用的超低输入失调电压（Vos）和接近零的随时间和温度输入失调电压漂移（dVos/dT）。TI的零漂移拓扑结构还提供了其他优势，包括无1/f噪声,低宽带噪声和低失真——简化了开发复杂性并降低了成本。这可以通过两种方式中的一种来完成；斩波器或自动调零。本技术说明将解释标准的连续时间和零漂移放大器之间的差异。
适用零漂移放大器的应用
零漂移放大器适用于各种通用和精密应用，使其从信号路径的稳定性中受益。这些放大器出色的失调和漂移性能使其在信号路径的早期特别有用，其中高增益配置和连接微伏信号的接口很常见。受益于此技术的常见应用还包括精密应变计和体重秤、电流分流测量、热电偶、热电堆和桥式传感器接口…
作者：德州仪器 Pearl Cao
随着内置功能越来越多，越来越智能的电子设备在更具吸引力的同时也更加耗电，可充电电池因此成为了一个经济的选择。近年来，随着创新应用、新兴技术和新电池化学成分的出现，充电器的需求不断发展。例如，可穿戴设备领域的新应用（如智能银行卡、智能服装和医疗贴片）引领着解决方案变得更小巧便宜，同时也推动着电池朝更小更高功率密度的方向发展。
设计师的典型问题或疑虑包括：“我如何最大限度地延长电池的使用时间？”“我如何延长产品的保质期？”“是否有可能对电池进行过度放电？”“如果电池缺失或损坏会发生什么？”“如何让我的产品与较弱的适配器一起工作？”，以及“我可以将相同的充电器用于不同的设计和不同的电池吗？”在本文中，我将讨论线性充电器的不同功能如何帮助解决这些问题。
电源路…
作者：德州仪器 Chris Glaser
随着电子设备的尺寸越来越小，电源设计人员在设计电源时必须考虑热限值的问题。如果一个较小的电源无法在特定的应用环境（包括环境温度）下以高负载运行，那么它就等同于没有用处。
降额曲线中就有一种常见的热限值，该热限值可以在大多数的电源模块数据表中看到。降额曲线能够显示在不同环境温度下可拉电流或功率的大小，同时仍然保持电源模块在其温度规格范围内（通常低于125°C）。图1所示为2A TPS82140电源模块数据表的两条降额曲线。
图 1：2A TPS82140电源模块的降额曲线
如图1所示，降额曲线会随着输入与输出电压的变化而发生微小的变化，因此必须查看特定设计相对应的曲线。一般来说，随着输出电压的增大，降额情况会变得稍差一些，因为总输出功率和总功率损耗也会增大。这一点可通过效率得到平衡…
作者：德州仪器 Mike Firth
增强现实（AR）抬头显示（HUD）是汽车行业中出现的新一项重大发明。现如今，该技术得到了汽车制造商和一级供应商的关注，进入到积极开发AR挡风玻璃HUD的阶段。
真正的AR显示需要有至少10度的宽视场（FOV）以及7.5米或更大的虚拟图像距离（VID）。FOV表示以度为单位的显示大小，而VID表示图像投影的距离。在汽车HUD中，VID表示图像出现在道路上的距离。
AR技术背后的理念是在现实世界之上叠加数字信息，增强驾驶员对当下情景的了解并改善其驾驶体验。FOV越大，虚拟图像距离越长，显示的效果也就越好。
图 1：AR显示示例
一直以来，设计AR显示面临的两项最大挑战是亮度和太阳能负载的问题。AR显示需要尽可能宽和亮，这就需要成像仪发出大量光。驾驶员还需要尽可能远地将图像投射到道路上。当今的HUD可达到的FOV为7到8度或更小，并且可以在前方2.0到2.5米的道路上“投射”图像。这些图像看起来像漂浮在汽车的引擎盖上…
作者：德州仪器 Priya Thanigai
“家庭网络”不断发展，如今物联产品之间可以无缝协作，提供智能又安全的家庭体验。实际上，最新的智能家居和智能语音家庭助理产品内部十分复杂。
家庭安全空间是多层分散的，使其互操作性成为挑战。消费者日常选择产品会根据产品的易用性和互操作性，包括网关的可用性，无缝连接、本地和远程监控的能力等。
安全服务提供商和安全系统公司都在致力于通过集成安全系统的三大基本构建块来使产品具有开箱即用的互操作性：
Wi-Fi®、以太网、Sub-1 GHz、低功耗Bluetooth®、Thread和Zigbee等连接标准是将这些构建块连接在一起的底层线程。服务提供商和供应商通过连接协议的独特优势提供差异化服务…
作者： TI 工程师 Max Han
相关附件下载：e2echina.ti.com/.../5344.MSP430FR2311-_2D4E_UART_1A90AF8B84762F7DEF79EF8BEE5D06529067A18B977B_.xlsx
简介
在UART通讯设计中，工程师会根据系统需要先选定合适的波特率（Baud Rate），然后选择合适的时钟源频率，以使UART传输数据时的累积误差最小，数据的误码率最低。本文以MSP430FR2311为例，对UART数据传输过程中发送端累积误差和接收端累积误差进行了详细的分析和计算。根据计算结果，工程师可以优选出时钟源频率，提高UART数据传输系统的可靠性。
在附录1的文章中，对MSP430FR2311的UART模块寄存器配置的分析和计算有了详细介绍，这里不再赘述。BRCLK是时钟源频率，BITCLK是波特率…
作者： TI 工程师 Max Han
简介
MSP430FR2311是一款FRAM数字控制器，可以实现超低功耗，并且集成了丰富的外设模块，可以满足工业和消费等多种应用。MSP430FR2311中的eUSCI_A0支持UART通讯，本文对此UART模块的寄存器配置进行了详细的分析和计算，以帮助工程师对此UART模块进行深入理解和灵活配置。
UART通讯模块介绍
图1是MSP430FR2311的系统架构图，eUSCI_A0模块如红框所示，它支持UART通讯。
图 1 MSP430FR2311系统架构图
UART属于异步通信模式，MSP430FR2311通过UCA0RXD和UCA0TXD与其它芯片相连，芯片之间并没有时钟信号CLK连接。
在工程应用中，首先根据工程需要选择合适的波特率（Baud Rate），在MSP430FR2311中成为BITCLK…
作者：TI 工程师 Max Han
简介
小功率DCDC芯片及其应用电路已广泛应用于工业和消费等电子类产品中，由于系统中的滤波电路和去耦电容等使系统具有一定的抗高频纹波干扰能力，因此在测量DCDC的输出电压纹波时，示波器的带宽限制通常选择20MHz。但是在某些高精密测量系统和射频应用系统中，高频纹波会给系统带来一系列干扰问题，因此，为了验证DCDC输出电压纹波是否满足系统对于高频纹波的限制，测量电压纹波时示波器带宽限制会选择500MHz，称为DCDC的输出电压噪声测试。由于高频信号易于通过寄生参数进行耦合，所以对于DCDC电路的设计提出了很大挑战。以下通过PCB layout优化，输入输出去耦电容设计，示波器测量方法优化等三方面来有效抑制DCDC输出电压纹波中的高频成分。本文以TPS563209为例进行详细的论述和实验验证…
作者：深圳工程师 Zhou Fang
在工厂自动化应用中，由于现场设备节点数量与日俱增，同时对于自动化设备加工精度与实时性要求越来越高，传统的串行工业总线已经无法满足生产线同步性与大规模数据传输的要求。以太网逐渐成为主流，基于以太网全球主流OEM开发确定性网络工业以太网协议包括Profinet, Ethercat, Powerlink等。这些协议都需要以太网作为传输介质，以太网PHY主要负责。目前工业以太网总线速率以10/100M速率为主，下一代工业总线技术将会基于TSN（时间敏感网络）与速率1000M及以上的以太网协议。
在进行以太网口功能调试过程中，最常见的问题是两个端口之前无法正确建立物理层链接。所以本文档的内容基于TI以太网PHY产品DP83822，介绍以太网网口自协商（Auto-Negotiation）功能现象，正确的测试波形与Strap电阻设置…
作者： TI 深圳工程师 Jun Shen
在实际测试LMZ31710的评估板默认配置时，输入12V，输出1.8V，带10A负载，会遇到输出电压重启的问题。这种重启的问题是由于输入电压回升导致反复触发欠压保护开启电压导致的。本文主要针对输入电压回升问题做深入的分析，得出输入电压回升的根本原因包含两个，一是实验室电源，另一个是评估板芯片输入端的电解电容，可以作为相关实验的测试方法的参考。
图（1）测试架构
本文采用如图（1）所示的电路架构，在实验室电源和评估板直接采用了空气开关断路器，保证快速的掉电，评估板负载采用0.18欧姆的纯阻性负载。总共做了三组实验，1.通过实验室电源开关掉电，2.通过断路器掉电，3.去除评估板电解电容通过断路器掉电，分别对应图（2）中左中右三个图。
图（2）测试结果
图中通道2为评估板输入电压测试点，通道3评估板输出电压测试点…
作者：廖远 实习工程师， 陈鉴宇 华南区工程师
随着工业4.0时代的到来，机器人在工业制造的舞台上成为了主角。除了更高效的代替体力劳动，新型多轴机器人还能完成人类无法完成的动作，控制精度也远超人类。多轴机器人的每个轴就是一个伺服电机系统，轴越多就能完成越复杂的动作，但也对减小体积提出了挑战。因此，提高功率密度是机器人伺服驱动开发中的重要问题。
图1. 伺服电机驱动器系统
伺服电机可控制转速、位置，精度很高，在数控机床等工业领域有着广泛的应用。传统伺服电机通常由三相高低侧共六个IGBT组成驱动电路。每个IGBT都要与控制器(controller)隔离，目前多使用光电耦合隔离驱动器。光耦驱动器的隔离侧需要隔离电源供电，如图1所示，三个高侧IGBT分别使用三个隔离的+15V/-8V电源，三个低侧IGBT一般共用一个电源…
PFC(Power Factor Correction)即功率因数校正，通过调理使电网电压和输入电流同相位并减小高次谐波，有利于降低用电设备对电网的影响并提高电网利用率，已经成为很多电网输入应用场合的基本要求。
常用的有桥PFC为boost PFC电路，如图1所示，在整流桥之后使用一个boost电路完成功率因素校正和输出电压稳定的功能。选用boost电路的一个重要原因就是boost电路具有驱动简单的特点。对于这种有桥boost PFC电路可以采用TI的低边驱动芯片，如UCC27524,UCC27517等。这种驱动芯片相对于分立器件方案，具有驱动电流大，驱动速度快，尺寸更小，可靠性更高的特点，目前广泛应用于各种通信电源模块，家用空调等场合。
图1
随着电力电子技术的发展…
LLC电路拓扑因其可以实现变压器原边开关管的ZVS(Zero voltage switch)开通，变压器副边二极管的ZCS（Zero Current switch）关断，成为高效率高功率密度需求下的主要DC/DC拓扑，受到广大工程师的青睐。但是实际应用中怎么去驱动LLC的开关管呢？以全桥LLC为例，上开关管与下开关管不共地，因此我们需要隔离驱动上开关管。实际操作过程中，我们常采用两种做法，第一种方法使用UCC27712这一类半桥式驱动来驱动一个半桥，第二种方法使用隔离驱动加隔离电源来驱动半桥的上管。为了防止功率地对控制地的干扰，目前第二种隔离驱动方案的使用越来越普遍。
UCC21520是一款隔离式双通道栅极驱动器，可以提供4A sink电流，6A source电流，可以支持很高的开关频率并有较高的隔离强度，常被用来驱动MOSFET…
作者： TI 工程师 Denny Yang
Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新，并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源，主要项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会，并成立推动 开放容器联盟（OCI）。
Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，至今其 GitHub 项目已经超过 4 万 6 千个星标和一万多个 fork。甚至由于 Docker 项目的火爆，在 2013 年底，dotCloud 公司决定改名为 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上开发实现的；Red Hat 则从 RHEL 6.5 开始对 Docker 进行支持；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用 Docker…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理