拆解宝马多媒体模块:结果出人意料,找到德系汽车没落原因了
创始人
2025-02-25 12:41:22

来源:芯世相

以下是正文:

有幸入选EEWorld邀你来拆解(18期):揭秘随身WiFi、宝马多媒体模块、原装索尼打印模块活动,获得宝马多媒体模块的拆解机会。

不过,等收到这个模块的时候却发现有些搞不明白。

这个模块是原装宝马模块无疑,鲜明的BMW标识而不是通常的代工厂标识。不过,根据最新的车机一体化,都是一个比较大的模块包括音箱,功放,控制按钮等。那么这个样子,可是多媒体模块,应该是比较古董级的。后面的拆解过程就印证了这个印象。因为我几乎就拆不了。还需要另外找装备。

首拆

先把两个模块分开,这个是用一个定制排线插接起来的,所以很容易就分离开了。看起来上面的塑壳难拆,因为用了比较特殊的梅花螺丝,原来的几个都不行,最小的20号,所以还订了起子,需要是15号的才行。其实拆开后,这个是最好弄的。而下面的铝壳非常容易分开,但是随后就怎么也搞不动了,因为,只要是芯片就上屏蔽罩,而且各种连接方式,卡扣,焊接等等。到现在才想出拆开的方法,有些部分只好用破坏性的暴力拆解。

这个是塑壳模块的拆解图,PCB板材扎实,分立元件多,明显覆铜线面积大,尽可能对称布置,元件规整,显然的高质量。不过,这个是干啥的,还真没猜出来。正面的铸铝支撑架,还有明显的散热功能,也用螺丝连接在PCB板上。

反面,就没有什么元器件了。

功能解析

1.第一部分是左下角的TEA6101器件为核心的部分

2.这是围绕LM2904的部分

查了一下,这个是一个四路天线混合器。这个是来自飞利浦公司的。可是飞利浦电子应该早就被合并了吧,模拟部分貌似是被NXP合并了,这个产品也就是存在于记忆中了。不过,能在网上找到参数表,应该是一个比较能打的产品。

这个芯片是给车载调频FM信号提供在4个天线中寻找最优信号的选择器。在高速运动的汽车上,保持FM信号的稳定应该还是有点技术获得,我们经常在开车的过程广播信号忽强忽弱,就是快速穿越不同区域,信号显著变化的原因。采用这个芯片,应该是让FM广播在多个天线中选择信号最优的,保持用户听觉体验的稳定。如果,不是拆到这个芯片,也不容易理解BMW为什么在用户体验上有那么高的溢价,就是坐在车里,用户体验很好,但是就是不知道是哪里觉得舒服。

其设计原理图如下

3.这是另一个LM2904对应的部分。两部分布置在不同的区域,故意隔了老远,但走线对称,比较像配置的双声道信号线。

这个LM2904是来自德州仪器的查用双通道运算放大器,最高电压是36V,在车载电池12V的情况下,给出了足够的安全裕度。带宽1.2MHz的时候能获得最稳定的放大倍数。

这个字里行间,就是为了一个稳定,这个正好适应于调频信号MHz信号的范围。

小结

这个部分的小拆解有两个体会。

现在的技术进步,电子集成化突飞猛进。保持高品质的调频FM信号,需要从天线到运算放大器等多个环节都采取措施,而现在有专门的调频芯片一个搞定,还包括选频跳频记忆等多种控制功能,而且性能包好,成本包低。

另一个,车载电子的被动元件,始终稳稳的保持车载电子设计的重要性地位。在信号回路的阻抗匹配,信号回路的各种滤波,陷波和过压过流保护,高质量的电阻电容等被动元件,仍然是不可或缺的环节。这个广播信号放大器模块的设计,就是充分考虑了信号的稳定,降低敢让,降低EMC辐射的多种考虑,而且量大份足,管够的样子,非常符合德国汽车工业那种传统的印象。

从功能实现上,看起来不复杂,但是还是可以学到很多设计概念上的理念。

核心主控板拆解

整个模块完全拆解了,首先是核心主控板。

这个是正面的拆解图,其中右侧是一个被屏蔽罩封闭的小扩展板。连结的非常牢靠,拆不下来,要先吸锡,再破坏才OK。

这个是主板的反面,拆了屏蔽层之后的。

这个是没拆之前的。

然后是随后的车载音频控制小板,对照主板的大小

子板的正面。

子板的反面。

连接主板的侧面。

暴力破拆。

拆开后的正面。

拆开后的反面。

古董级核心微控制器MCU

展现真容,核心主控的MCU是ST意法ST10F168。

以及NEC的D43256。

毫不意外,这两款芯片都应该是停产了。

ST10F168是16位256KB内存的25MHzMCU,在KEIL的驱动网站上仍然可以找到资料。ST ST10F168 Data Sheet (keil.com)配套的是NEC的 D43256BGU DatasheetCMOS RAM最为扩展外存。

MCU的原理图如下,应该是自研的指令集,还没有用到ARM指令集的。

体验一下硬核的ST科技,自研的ASM汇编指令集。

现在看着就头大了,能把这个模块弄出声音了,估计宝马的软件工程师掉不少头发。

背面的是SAA7706H Car radio Digital Signal Processor (DSP) (nxp.com.cn),来自NXP的车载电台数字处理芯片SAA7706。

逻辑图如下,使用了单声道,多声道,外来音源的混合数字处理模式,输出的是数字音频。或许,这就已经是当时的高科技了。

不过看着数据参数表,还是科技含量满满的。

这个F0S8104来自Cirrus Logic当年的声卡专家,对应数模转换和音频处理。

车载音频和声音控制处理

上面已经拆解开了小板,其中核心元件就是飞利浦的TEA6848H New In Car Entertainment car radio tuner IC with Precision Adjacent Channel Suppression 。这个是车载音频娱乐调谐芯片,一直到2017年还有最后一次更新还保留在NXP的网站上。

TEA6848H是具有汽车收音机调谐器的单芯片,适用于AM、FM和气象波段(WB) ,可通过I²C总线进行微控制器调谐。其提供以下功能:

  • AM双转换接收器,适用于LW、MW和SW(31 m、41 m和49 m波段),其中IF1 = 10.7 MHz,IF2 = 450 kHz

  • 具有集成镜频抑制的FM双转换接收器,适用于IF1和IF2,可选择美国FM、美国气象、欧洲FM、东欧FM和日本FM波段;450 kHz FM IF2具有完全集成的动态选择性;带动态阈值扩展的FM解调器;通过I²C总线对准IF2选择性的中心频率。

那么就是一个多频段选择和调整芯片。具有精密相邻信道抑制功能的新型车载娱乐汽车无线电调谐器IC (NICE-PACS) | NXP 半导体。

总结

综合上面的拆解,这个多媒体模块在现在看来有些名不副实,因为主要的功能就是车载电台和外来音源的处理。应该在ST的MCU还有比较复杂的面板控制功能,因为还支持CAN协议,所以还有和汽车主控交互的功能。不过,如果没有IDE,只用手搓,那个汇编代码的编制,应该是一个硬功夫。

这个模块还有不少放大器,功放等元件,不过过于久远,应该不少都找不到对应的介绍了。如LT1376已经定位到了ADI的页面LT1376数据手册和产品信息 | Analog Devices,不过显然不是ADI的。可以找到的是LT1249 Datasheet和ST2303 datasheet STANSON | P Channel Enchancement Mode MOSFET等元件。

这次拆解,还是大出所料。主要是车载智能化的进步实在太快了,车载智能仓提供的丰富人机交互已经具有未来的科幻感了。这次拆解非常费劲,但是拆开后发现,是一次科技考古活动。

从设计看,功能冗余再冗余,安全屏蔽再屏蔽,也不能说不对,但其实更好的优化之下,更高速率的信号传输也没有必要这么如临大敌的搞这么复杂的硬件设计。

用现在的眼光,或许可以解释为是用高品质作为了懒惰的挡箭牌。

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