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【AutoSEMI】拆解大众后装车载中控系统：10年前就用了大量国产芯片

文摘   2025-01-17 17:14   上海  


看了EEWorld论坛有举办很多拆解活动，有点心动。本人一直从事电子产品开发设计，也偶尔拆解维修一下电子产品。感觉在拆解的过程中了解下电子产品的设计，是一个锻炼动手能力和提升产品学习的过程。趁此机会，果断申请了本次拆解。这里感谢下论坛的安排和管管的肯定，有幸得到此次拆解机会。（原文链接：https://www.eeworld.com.cn/ajfrrb5）


第一章



  • 收到快递，大小重量

快递小哥电话说收件人地址没有写小区地址只有街道，不知道该放到哪个驿站，后面电话里告诉了他具体小区让他放驿站就可以了，下班后去驿站拿到了，是个大家伙，回家上称一看重量竟然有6斤（这里提醒下管管后续寄快递的话需要确认详细地址信息再安排寄件或者提醒申请人提供下详细的地址信息）


第二章



  • 产品整体概况，标签，接口，线束，面板大小，按键功能

打开包装后看到拆品的真面目，整个拆品车机（原帖中称汽车中控屏幕，以后改称为车机）成色还比较好，没有明显的硬伤，还带有线束，方便通电体验产品功能。
外观是很经典的老款汽车车机，两侧按键加底部两个旋钮，底部还带有GPS卡和SD卡插槽。
侧边标签14款迈腾电容，10年前的产品。
底部大大的标签标注了连接器的定义，给这个做法点个赞，属实维修人员和发烧友的福音。
正面标签有产品型号和生产厂家以及适配车型，旁边的二维码可能是个匹配的APP（目前无法识别了）。
背面是车机的外部连接接口，附带了很多接线，有供电、通信和负载线。
有的线上有贴标签纸，方便辨识，细节做得很完美，连接器标签说明了这个是用在桑塔纳上的。
红线ACC点火导线上有个大大圆柱体，打开后里面是一个保险丝，当车机内的ACC线路上发生短路时该保险丝熔断，切断电源避免产品承受短路的持续损坏。
线束的另一端还外接了一个小小方形盒子，查了下是海沃德生产的导航协议盒，标签上的信息表明跟协议盒跟车机是匹配的。


第三章



  • 上电体验功能

按照连接器1的定义找到电池、地以及点火线，接上电源开机看看。
只接电池、地的话，是不能开机的，考虑到汽车产品一般是需要点火或者通信后才工作的特性，所以需要将点火线也接到电源上。
产品工作后电流大概有700~800Ma, 这时候屏幕也有正常画面显示了。
各种功能都体验了下，由于没有GPS卡和天线，所以搜不到卫星信号。
蓝牙功能正常，连接后可以在车机上拨打和接听电话。
其他功能页面。
附上功能体验时录制的视频。


第四章



  • 产品拆解，电路及芯片分析

1、导航协议盒
导航协议盒的作用：可以实现行车电脑与导航的信息沟通。安装的导航必须有对应的协议盒，不然安装上后会出现关不了机或开不了机等故障。导航协议盒多用在高配车上，导航协议盒是连接导航尾线上的一个方盒子，解码原车的方向盘控制、空调显示、开门信息等功能。使装过导航后不影响原车其他附属功能，并实现隐藏功能的实现，如倒车轨迹、发动机运行信息等。
协议盒的拆解很容易，上下盖是塑料卡扣连接，很容易打开，里面的电路很简单。一个7805线性电源输出5v给MCU和CAN收发器供电。
电路板背面的器件很少，丝印标识是2014年生产的，版本号02.09。
这里要提一下，协议盒上的孔和PCB上烧录连接器连接器孔是对应，可以用特定的烧录夹具插进产品的外壳孔后进行软件的刷写。
单片机型号STM8S208：它是ST旗下一款增强型8位微控制器，具有64kb的flash和24MHz的CPU以及集成的EEPROM。
CAN收发器型号TJA1041T/C (T代表的是SO14的封装)，属于NXP第二代CAN PHY（CAN物理层收发器）芯片，支持最大1Mbps的高速CAN通信，完全兼容ISO11898标准，良好的EMC性能，自带低功耗模式，提供本地和远程唤醒功能。
2、按键板+显示屏
接下来拆解出显示屏，拧下铁壳和屏幕主体的螺丝后就可以拿下显示屏主体了，注意显示屏主体和车机的主板是有排线的。
接着再依次拆掉（1）显示屏排线（2）触控屏排线（3）背光供电连接器。
这里触控屏的驱动芯片是放在FPC上的，用的是汇顶科技的GT911的驱动芯片，简介如下：
这款触摸屏是分辨率为 1024*600 的横向式电容触摸屏。
它的接口类型为 I2C ，供电电压和通讯电压均为 3.3V 。这款触摸屏内置了上拉电阻，这意味着我们的开发板上与该触摸屏的接口处不需要设置上拉电阻。
关于线序，同样是 GT911 ，不同批次的器件都有不同的线序。具体的要自行与厂家确认。这里我们必须要注意，即使是厂家发给我们的规格书，也有可能是错误的！当我们遇到莫名其妙的问题时，就得怀疑是否厂家给错资料了。
触摸屏的连接器接口定义如下：VDD, GND, SCL, SDA, INT and RESET. 其中I2C的最大通讯速率为400bps，GT911作为从设备，提供7位从机地址和1位读写控制位，下表为它的通信地址。
触摸屏的读写时序符合标准的I2C通信协议，如下图所示：
相比写时序，读时序是在写时序的寄存器操作之后开始读取目标寄存器的数据而已。
拆下PCB上的螺丝分离屏幕和按键板，按键板很简洁，主要用来通过显示屏触摸屏的供电和信号，板上的按键信号通过排线传输给车机主板。左右两侧对应的是功能按键的开关，左上有一颗mic，用来拾取语音来完成蓝牙通话，左右下方的编码器可以实现一些音量无极调节和电台频率微调等功能。
按键选的是短行程的自恢复轻触开关，配合外部的塑料键帽可以实现良好的按键体验。
接卡板上贴了两个SD卡座分别用于GPS卡和SD卡（板厚1.2mm），接卡板和按键板是直接用两块PCB上的连接器焊盘焊接在一起。
3、主板
接下来拆解车机的核心部件==》车机主机控制板， 整个主控制板被安装在金属的壳体内，非常牢固，可以抵抗来自外部的强烈震动和冲击，同时金属外壳也可以提供非常良好的屏蔽和抗辐射性能，以及良好的散热效果。
拆掉DVD播放器，注意它跟车机的主控制板之间的排线。
拆下来的DVD播放器在连接器和螺丝处都打了胶来实现防水防潮。
由于DVD板上的胶水很难清理，再加上DVD本身内部结构很复杂，所以DVD播放器的拆解不放在本次拆解分析报告中，后续有空再单独拆解此模块。
可以看到DVD播放器上主控芯片型号：AM5888S
晶致半导体的AM5888S为一颗5通道BTL驱动芯片用来驱动电机和执行器，主要用于DVD播放器，它内含两个独立的精密电压调整器可以实现1.5~4v的电压输出。功能框图如下所示。
如下为BTL的介绍 (该部分转载自CSDN)
桥接负载（Bridge-tied load, BTL）是D类放大器最常见的输出配置。BTL配置由一个放大器驱动负载的一侧OutA ，另一个放大器从第一个放大器得到反向信号OutB，驱动负载的另一侧。相比于单端（SE）电压相当于翻倍，功率P = V*V/R，所以功率最大可以做到相当于单端的4倍。
由于负载的两端都接了驱动，所以不能以GND为参考。因此，必须相对于地面差分测量负载上的电压。
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。  原文链接：https://blog.csdn.net/baidu_38348265/article/details/131533393
拆掉各种排线后，车机内部看起来简洁很多了。
再拆掉这个所谓的USB转接板（其实它是数字电视信号输入转接板，根本不是什么USB转接板）。
将主板上的同轴线FM天线从外壳上拿下，就可以拿出整个车机主板了。
可以看到整个主板上集成了一个非常大的模组，两个巨大的连接器，两个连接器之间是一个多通道大功率的音频功放芯片，该芯片用螺丝固定在后盖上，利用后盖作为其散热器，可以说设计得非常巧妙。另外板子的左侧有一个全金属的屏蔽盒，一般都是高频的调谐器才会这样设计的。接下来拆掉它的外壳以及其他屏蔽框，来探一探这个主控制板内部的究竟。整个主板上的器件非常多，这也说明了它的功能很复杂，可以说是本人拆解到的最复杂的产品之一。
左下角的是GPS连接器，采用的是Farkra的连接器，在高频产品设计中很常见。
拆下来的金属后盖上可以看到有突起的金属块给音频功放散热。
主控制板的背面，对应模组的下方掏空了，为模组背面的元器件让出空间。看得出来主板的质量控制很一般，连接器可能是人工焊接的，残留的松香非常的多而且没有没有清理。
这个连接器焊接得歪。
主控制板上的控制芯片型号：101EF51AXW 是松下MN101E系列8位单片机，内置32KB的ROM以及1KB的RAM. 集成了5个外部中断，19个内部中断；5个8bit的定时器，2个看门狗定时器；3组UART串行接口；36个通用IO口；12通道10bit ADC，带低电压检测，自动复位功能；内部时钟支持20MHz高速及30KHz低速；该系列MCU适用于汽车电动车窗，摄像机，TV，CD，打印机，电话机，传真机，音乐设备等应用。具体的资料在官网上没有查到，而且松下的半导体事业在2020年的时候转让给新唐科技了，估计这颗芯片也停产了或者被其他型号替代了；一些其他网站上反馈该芯片为车机的LCD驱动芯片，更换此颗芯片可以解决车机开机无显示问题，未知真假。
网上找的同系列MCU的内部框图，可参考。
DCDC电源芯片：IN6GD 未查到具体资料。
DCDC电源芯片：ID9GE 未查到具体资料。
SGM9119YS8 圣邦微电子  Triple, 5th-Order, Standard Definition Video Filter Driver。
低电压，三通道5阶标清视频滤波驱动器，每个通道可以提供6db增益的轨到轨输出且集成了reconstruction filters和输入钳位功能，该视频放大器适用于标清视频信号，电视和机顶盒的应用。
SA1117BH-3.3 : 士兰微电子的800mA 3.3V的LDO。
  SA1117BH-3.3内部功能框图如下：
音频功放芯片：TDA7388 是ST公司的4通道桥式汽车收音机/无线电放大器，内部固定增益26db，无需外部补偿，不需要boostrap电容，提供输出对地对电源短路保护，自带过热保护，抛负载电压保护，反接保护，ESD保护，间歇开地保护；它属于AB类音频功放，可以提供最大4通道45w的输出功率，拥有低失真低输出噪声特性，具有待机和静音功能，且在最低输入电压时自动静音，封装为Flexiwatt 25，专为高端车载无线电应用而设计。
 典型应用电路如下图所示：
高压LDO：7533-1是友台半导体的30V输入3.3v输出 100mA的LDO，最大输入电压可达30v，输出可以1.5~20v调节，这里用的是3.3v固定输出的。应用设计中仅需在外围添加输入输出电容各一颗即可，非常简单。
AM/FM车载无线电调谐器：TDA7786C 为ST公司开发的高性能车规级的AM/FM调谐器，专为汽车无线电应用设计，也适用于高清广播的接收。它内部集成了用于AM、FM和 WX的混频器和中频放大器，内部集成的VCO和PLL合成器，中频处理包括自适应带宽控制，立体声解调，RDS解调以及为外部高清广播数字提供的接口。该芯片的优势：非常少的外围器件，很小的占用空间和应用简单，内部的数字滤波可以支持高度选择性，软件控制来实现高度定制化，自动对齐，强大的DSP为定制处理。该芯片支持I2C控制，同时提供I2S数字音频输入输出，单5v供电，LQFP64封装。
如下为TDA7786C的内部功能框图和应用设计电路：
4、模组
拆掉模组屏蔽框后，可以看到中间一个大大的SOC芯片上 Mediatek的标志，该模组是Mediatek针对车机移动应用平台专门定制的方案。
模组的左上角是Mediatek设计的 MT6622N 蓝牙芯片，该芯片集成了蓝牙V2.1+EDR功能，它可以结合在各种移动平台中以提供蓝牙连接。
模组的右上角是MTK MT3336N ，它是联发科的一款高性能 GPS 接收器芯片，专为智能手机、可穿戴设备、汽车导航和便携式设备等各种应用而设计。MT3336 以其低功耗、快速定位时间和对多种卫星系统的支持而闻名，是需要高效、准确位置跟踪的设备的理想选择。
模组右下角是MXIC MX 25L1606E ，它是旺宏电子设计开发的一款3v，16MB，CMOS串行接口的NOR Flash芯片。该设备具有串行外设接口和软件协议，允许在简单的 3 线总线上运行。三个总线信号分别是时钟输入 (SCLK)、串行数据输入 (SI) 和串行数据输出 (SO)。通过 CS# 输入启用对设备的串行访问。这里用的是8 pin SOP封装。
MX 25L1606E的功能框图如下：
模组SOC芯片的右下脚的芯片CS4361-CZZ，它是思睿逻辑（又称凌云逻辑，一家无晶圆半导体供应商）设计开发的一款20-Pin, 24-Bit, 192 kHz, 6通道D/A 转换器。CS4361 是一款完整的 6 通道数模输出系统，包括插值、多位数模转换和输出模拟滤波，采用小型 20 针封装。CS4361 支持所有主要音频数据接口格式。
CS4361内部功能框图如下：
擦掉模组SOC芯片表面的导热硅脂，可以看到SOC型号为MT3370KNCJ-B，是MEDIATEK 生产的 MT3370 系列的成员之一，查询得知它是液晶屏驱动芯片，具体资料目前无法查询（另外的查询结果说是宽动态范围 DTMF 接收器应该是不对的）。
在SOC芯片MT3370周围是两颗存储芯片：
K9F1G08U00为三星的1Gb NAND Flash芯片，用来存储应用程序
K4B2G1646F为三星的2Gb SDRAM DDR   
模组上其他未知名芯片：目前无法查询到相关资料，如有知晓的网友，还请帮忙告知，先谢了
未知芯片：DE=A02
未知芯片：YJ12:  查询的结果是杨杰科技的N-Channel Enhancement Mode Mosfet （不太像）
未知芯片：6V8B
未知芯片：AGCG
未知芯片：BQ-S0U
未知芯片：5P-F0F
未知芯片：FW=20C


总结



(1)整个车机方案设计上关键物料大部分来自国外供应商，类似ST/NXP/Panasonic/Samsung等，在10年前这种情况应该很普遍，随着车载芯片国产化的进步，相信现在的车机里可能有更多的国产芯片；
(2)模组的应用，对于功能复杂，集成度高的应用，直接使用模组能节省开发和验证时间，降低了供应商独立开发设计带来的风险；
(3)汽车电子产品一般都是高度定制的产品，不同的OEM要求不同，方案上就会有差异，因此每一款产品的开发可能只适用于某一个或者几个类似的车型，对其他车型而言，配件上的更换可能会带来不兼容问题；
 (4)汽车电子产品的要求高，寿命长，开发周期长，导致了新功能在汽车电子产品上应用会比消费类产品晚，而且汽车电子产品更新换代较慢，这样就加速了汽车电子产品的落后；
 (5)虽然该车机用于大众汽车，但是看到内部产品的PCBA，仍然有些不尽人意的地方，比如器件的焊接位置不太精确，PCBA焊接完后没有清洗，这么复杂的PCBA上测试点却很少不确定产线的生产测试能不能检测到100%的功能覆盖，如此质量把控让人堪忧。

· END ·
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