眾所周知，汽車(chē)中電子系統(tǒng)和軟件的數(shù)量持續(xù)增加。不僅越來(lái)越多的機(jī)械功能被電子功能所取代，而且通常由駕駛?cè)藞?zhí)行的與駕駛相關(guān)的功能也被電子系統(tǒng)所替代或支持，同時(shí)為更精細(xì)和互聯(lián)的娛樂(lè)信息系統(tǒng)提供了空間。從我們的角度來(lái)看，所有這一切得以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施元素是適合汽車(chē)的強(qiáng)大且穩(wěn)健的通信技術(shù)集合，而我們正是這一技術(shù)的源頭。我們（本書(shū)作者，后同）在寶馬汽車(chē)內(nèi)部負(fù)責(zé)車(chē)內(nèi)通信技術(shù)的核心部門(mén)工作。因此，我們部門(mén)的職責(zé)涵蓋了所有方面：提前預(yù)見(jiàn)和識(shí)別通信需求，開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，驗(yàn)證和鑒定相應(yīng)的半導(dǎo)體產(chǎn)品，編寫(xiě)如何在電子控制單元（ECU）和汽車(chē)電子電氣（EE）架構(gòu)中部署這些技術(shù)的需求規(guī)范，確保有可用的工具和測(cè)試規(guī)范，解決現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的意外錯(cuò)誤等。所有主要的汽車(chē)制造商都有類似的部門(mén)，負(fù)責(zé)類似的任務(wù)。一些汽車(chē)制造商，如寶馬，早期就參與進(jìn)來(lái)。其他汽車(chē)制造商可能稍晚一些。這些部門(mén)的共同之處是要對(duì)用于不同ECU之間通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)負(fù)責(zé)，這些技術(shù)包括LIN、CAN、FlexRay（如果使用的話），以及最近的汽車(chē)以太網(wǎng)（尤其是100Mbit/s）。這些技術(shù)在行業(yè)中擁有廣泛的公開(kāi)知識(shí)基礎(chǔ)，并且有各種標(biāo)準(zhǔn)化組織在維護(hù)和推進(jìn)這些技術(shù)知識(shí)。對(duì)于非常特定應(yīng)用的技術(shù)、不屬于網(wǎng)絡(luò)部分的通信鏈路（通常稱為私有通信鏈路），或者從一級(jí)供應(yīng)商那里購(gòu)買(mǎi)的封閉系統(tǒng)中的通信功能，情況并不那么直接明了。這些技術(shù)通常不是由一個(gè)統(tǒng)一的部門(mén)處理，而是分散在負(fù)責(zé)各個(gè)應(yīng)用的團(tuán)隊(duì)。對(duì)于這些技術(shù)，幾乎沒(méi)有（實(shí)際上也沒(méi)有公開(kāi)的）技術(shù)描述和啟用規(guī)格（如EMC、信道、系統(tǒng)功能、測(cè)試等）的信息可供查閱。推動(dòng)這些技術(shù)發(fā)展的行業(yè)聯(lián)盟（由具有共同利益的成員組成）也很少見(jiàn)。用于連接攝像頭和顯示屏的高速通信技術(shù)過(guò)去常常是這樣的特定應(yīng)用技術(shù)。這些技術(shù)通常被視為私有的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）鏈路，每輛車(chē)上的數(shù)量有限，且采用封閉系統(tǒng)提供，使用專有（如果不是模擬）的通信技術(shù)。因此，行業(yè)內(nèi)一直缺乏推動(dòng)共同努力的動(dòng)力，直到現(xiàn)在。我們看到有多種原因說(shuō)明現(xiàn)在是時(shí)候承擔(dān)責(zé)任并在行業(yè)內(nèi)擴(kuò)大知識(shí)基礎(chǔ)了。1）車(chē)內(nèi)攝像頭和顯示屏的數(shù)量正在增加，同時(shí)連接它們的通信鏈路數(shù)量也在增加。2）攝像頭和顯示屏應(yīng)用的重要性和安全關(guān)鍵性正在增加。用于自動(dòng)駕駛功能的攝像頭圖像的可靠性要求比用于低速停車(chē)操作的攝像頭圖像更高。數(shù)字儀表板或替代后視鏡顯示屏比顯示變化相對(duì)較慢的地圖數(shù)據(jù)的顯示屏具有更高的安全關(guān)鍵性。3）攝像頭和顯示屏鏈路的數(shù)據(jù)速率增加意味著技術(shù)挑戰(zhàn)也隨之增加，表現(xiàn)為信噪比（SNR）閾值降低和對(duì)鏈路損傷的敏感性增加。這要求更具體地了解如何使其正常工作。此外，不僅追求攝像頭和顯示屏更高的分辨率，也在討論各種傳感器更高的數(shù)據(jù)速率。4）責(zé)任正在轉(zhuǎn)移。汽車(chē)制造商開(kāi)始從不同的一級(jí)供應(yīng)商處購(gòu)買(mǎi)攝像頭和顯示屏。隨著這種變化，系統(tǒng)不再封閉，通信技術(shù)的責(zé)任也從一級(jí)供應(yīng)商轉(zhuǎn)移到了汽車(chē)制造商身上。5）電子電氣架構(gòu)正在發(fā)生變化。汽車(chē)制造商正在探索區(qū)域架構(gòu)，但到目前為止，由于缺乏合適通信技術(shù)支持的足夠數(shù)據(jù)速率，這些架構(gòu)不包括攝像頭和顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸。汽車(chē)SerDes和以太網(wǎng)的新技術(shù)的發(fā)展為具有較少限制的架構(gòu)選項(xiàng)提供了可能。6）汽車(chē)SerDes和汽車(chē)以太網(wǎng)之間的界限變得模糊。對(duì)于未來(lái)的架構(gòu)，這兩種技術(shù)都支持足夠的數(shù)據(jù)速率。通過(guò)正確的IC產(chǎn)品設(shè)計(jì)，未來(lái)的SerDes可以集成到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，而以太網(wǎng)也可以解決攝像頭和顯示屏的應(yīng)用問(wèn)題。當(dāng)這兩種技術(shù)由不同部門(mén)處理時(shí)，如何有效地探索這一點(diǎn)？7）汽車(chē)SerDes正在被標(biāo)準(zhǔn)化，這實(shí)際上為汽車(chē)行業(yè)的相關(guān)工作提供了一個(gè)官方的框架。這些都是很好的理由，解釋了為什么一些汽車(chē)制造商已經(jīng)將攝像頭和顯示屏鏈路的責(zé)任轉(zhuǎn)移到了中央車(chē)載通信技術(shù)部門(mén)。以我們?yōu)槔�，早�?015年，我們就已經(jīng)承擔(dān)了部分SerDes的責(zé)任。從那時(shí)起，我們進(jìn)行了調(diào)查、學(xué)習(xí)、實(shí)踐、收集，并渴望與大家分享。這本書(shū)就是我們的成果。它保持了技術(shù)的專業(yè)性。我們希望這本書(shū)能支持各階段的初學(xué)者和專家，全面概述高速（HS）傳感器和顯示屏通信技術(shù)汽車(chē)SerDes和高速汽車(chē)以太網(wǎng)。我們堅(jiān)信合理的技術(shù)推理，并希望支持所有感興趣的人得出自己的結(jié)論。這是一本全新書(shū)籍的第一版，包含了許多新的內(nèi)容。沒(méi)有眾多同事的協(xié)助，我們不可能以同樣的質(zhì)量完成它。他們耐心地回答了我們的所有或大或小的問(wèn)題。在此，我們按字母順序感謝以下同事：Heather Babcock（TI）、Kristian Baumann（BMW）、Bert Bergner（TE）、Andreas Br�塻se（BMW）、Vijay Ceekala（TI）、Jim Conder（Socionext）、Kamal Dalmia（Aviva Links）、Mario Heid（Omnivision）、Stefan Holzknecht（BMW）、Kilian Jacob（BMW）、Ariel Lasry（Qualcomm）、Balagopal Mayampurath（ADI）、Andy McLean（ADI）、Chanakya Metha（TI）、Thorsten Meyer（Valeo）、Roland Neumann（Inova）、Takashi Nishimura（SONY）、Jochen Schyma（NXP）、Anton Sifferlinger（BMW）、Luisma Torres（KDPOF）、Dirk Waldhauser（BMW）、Rick Wietfeldt（Qualcomm）、Conrad Zerna（Aviva Links）和George Zimmerman（CME Consulting）。特別感謝Daniel Hopf（Continental）對(duì)全書(shū)進(jìn)行了審閱和注釋，他的努力使本書(shū)更加連貫和精確。同時(shí)，我們也感謝寶馬公司為我們提供了機(jī)會(huì)，讓我們能夠有所作為。克爾斯滕·馬特烏斯和邁克爾·凱恩德?tīng)?022年6月