¶ ATU102-用户手册
¶ V1.6-20260205
¶ 1 产品介绍
ATU102-V6 DSSAD自动驾驶数据存储系统采用芯驰X9M SoC、ASIL-B等级MCU，按车规标准设计，具有计算能力强、高带宽、低延时、高可靠等特点。设备连接整车CAN网络，同时连接自动驾驶域控制器，通过CAN、以太网接收、记录国标要求的数据元素。
系统支持NTP、PTP、gPTP时间同步，支持断电存储。满足汽车自动驾驶系统数据、车辆执行器数据、传感器数据、车内通信数据、图像数据等信息的采集和存储需求，适用于自动驾驶车辆量产装配，以及开发、测试、故障分析、事故状态还原等应用场景。
¶ 1.1 产品规格
¶ 1.1.1 主要参数
| 序号 | 类型 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | SOC | ARM 处理器 | 芯驰 X9M |
| 2 | 主频 | 4*ARM Cortex A55@1.6GHz | |
| 3 | 安全认证 | AEC-Q100 Grade 2，ISO26262 ASIL-B | |
| 4 | MCU | MCU | AutoChips AC78406 |
| 5 | 主频 | ARM Cortex M4F@120MHz | |
| 6 | 安全认证 | AEC-Q100 Grade 1，ISO26262 ASIL-B | |
| 7 | 存储 | LPDDR4 | 2GB |
| 8 | e.MMC | 32GB，程序存储 | |
| 9 | e.MMC | 128GB，数据存储，支持容量定制 | |
| 10 | 扩展 SSD | 支持容量定制 | |
| 11 | 软件 | 操作系统 | Linux |
| 12 | 安全系统 | RTOS | |
| 13 | 应用层 | Android |
¶ 1.1.2 环境规格
| 序号 | 项目 | 指标 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 工作温度 | -40℃~+85℃ | |
| 2 | 存储温度 | -40℃~+95℃ | |
| 3 | 防护等级 | IP65 | |
| 4 | 散热方式 | 结构散热 | 被动综合方式 |
¶ 1.1.3 电气规格
| 序号 | 信号类别 | 参数 | 范围 |
|---|---|---|---|
| 1 | 电源 | 电源输入电压范围 | DC in 9~32V |
| 2 | 静态电流 | ≤2mA | |
| 3 | CAN | 通讯速率 | 125KbPS-5MbPS 范围内 |
| 4 | 车载以太网 | 通信速率 | 1000Mbps |
| 5 | 工业以太网 | 通信速率 | 1000Mbps，兼容 100 Mbps |
¶ 1.1.4 物理规格
| 序号 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 产品尺寸 | 190*110*36.7mm（不含连接器突出位置） |
| 2 | 产品净重 | 约 0.7kg |
¶ 1.1.5 接口总览
| 序号 | 类型 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | 通信接口 | 以太网 | 2 路，1000BASE-T1 |
| 2 | 2 路，1000BASE-Tx | ||
| 3 | CAN | 6 路，125Kbps-5Mbps，支持 CAN 唤醒 | |
| 4 | USB2.0 | 1 路，调试 USB2.0 OTG | |
| 5 | I/O | 中断输入 | 2 路中断输入 |
| 6 | 电源输入 | BAT | 2 路 |
| 7 | 其他 | 调试口 | 1 个，内置 Type-C |
¶ 1.1.6 产品尺寸及安装孔位
¶ 1.2 标准接口
¶ 1.2.1 电源接口定义
| 序号 | 名称 | 说明 | 序号 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| A1 | CAN4_L | M4 | BAT+ | ||
| A2 | CAN4_H | M3 | BAT+ | ||
| A3 | CAN1_H | M2 | GND_IN | ||
| A4 | CAN2_L | M1 | GND_IN | ||
| B1 | CAN3_L | L4 | ACC | ||
| B2 | CAN3_H | L3 | GND_IN | ||
| B3 | CAN1_L | L2 | P1MDIDN | 千兆工业以太网 1# | |
| B4 | CAN2_H | L1 | P1MDIDP | 千兆工业以太网 1# | |
| C1 | CAN5_L | K4 | SW_IN2 | ||
| C2 | CAN5_H | K3 | SW_IN1 | ||
| C3 | USB1_DP | K2 | P1MDICN | 千兆工业以太网 1# | |
| C4 | USB1_DM | K1 | P1MDICP | 千兆工业以太网 1# | |
| D1 | P2MDIAP | 千兆工业以太网 2# | J4 | CAN6_H | |
| D2 | P2MDIAN | 千兆工业以太网 2# | J3 | SHILD | 以太网屏蔽地 |
| D3 | GND | J2 | P1MDIBN | 千兆工业以太网 1# | |
| D4 | VBUS_5V | J1 | P1MDIBP | 千兆工业以太网 1# | |
| E1 | P2MDIBP | 千兆工业以太网 2# | H4 | CAN6_L | |
| E2 | P2MDIBN | 千兆工业以太网 2# | H3 | SHILD | 以太网屏蔽地 |
| E3 | SHILD | 以太网屏蔽地 | H2 | P1MDIAN | 千兆工业以太网 1# |
| E4 | GND | H1 | P1MDIAP | 千兆工业以太网 1# | |
| F1 | P2MDICP | 千兆工业以太网 2# | G4 | GND | |
| F2 | P2MDICN | 千兆工业以太网 2# | G3 | SHILD | 以太网屏蔽地 |
| F3 | SHILD | 以太网屏蔽地 | G2 | P2MDIDN | 千兆工业以太网 2# |
| F4 | GND | G1 | P2MDIDP | 千兆工业以太网 2# |
¶ 1.2.2 车载千兆以太网接口定义
| 序号 | 标号 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 1000T_TRX1+ | 车载千兆以太网 - 信号正 |
| 2 | 1000T_TRX1- | 车载千兆以太网 - 信号负 |
¶ 1.3 可选功能模块
| 序号 | 类型 | 定义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 六轴 IMU | 选配 | |
| 2 | 国密 IC | 选配 |
¶ 1.4 软件介绍
¶ 1.4.1 软件系统介绍
ATU102 DSSAD自动驾驶数据存储系统采用杰发科AC78406+芯驰X9M （4核Cortex A55 ARM +2核 Cortex R5安全岛MCU处理器）为主要控制芯片，具有计算能力强、高带宽、低延时等特点。实现汽车自动驾驶系统数据、车辆执行器数据、传感器数据、车内通信数据、视觉感知数据等信息的采集和存储功能，适用于自动驾驶车辆量产装配，以及开发、测试、故障分析、事故状态还原等应用场景。
Linux 64位系统 kernel 4.14
GCC 7.3.0
¶ 2 使用准备
¶ 2.1 设备安装与拆卸准备
¶ 2.1.1 准备工具
相关工具准备如下：
- 防静电手套
- 十字螺丝刀
- 一字螺丝刀
- 内六角螺丝刀
¶ 2.1.2 安装要求
¶ 2.1.2.1 防静电
为降低静电对操作人员及产品造成损伤的概率，请注意以下操作准则：
- 在接触设备前，应当佩戴防静电手套。
- 请勿触摸焊接点、引脚或裸露的电路。
¶ 2.1.2.2 安装环境要求
¶ 2.1.2.2.1 通风散热要求
确认设备四周留出 50mm 以上的散热空间，以利于设备的散热。
注意：
- 设备运行过程中会产生一定的热量，请保证安装环境的空气流通，使设备能够在合适的工作温度范围内运行。
- 严禁将设备安装在靠近热源的位置，比如：火炉、取暖器等。
- 确保设备安装环境空气流通。
¶ 2.1.2.2.2 防潮要求
设备运行时需注意远离水源和湿气。
注意：
- 设备进水或者湿气会造成设备电路损坏。
- 设备安装环境严禁出现渗水、滴漏、结露现象，否则需加装除湿设备（如带除湿功能空调、专用除湿机）等。
- 禁止在水源下方或者靠近水源的地方操作设备，比如：洗手池、洗衣房或者其他高湿度的区域。
- 禁止湿手触摸设备。
¶ 2.1.2.2.3 防尘要求
避免灰尘在壳体堆积，造成设备散热能力下降。大热量长期积聚在设备内，会导致设备工作不稳定。
¶ 2.1.2.2.4 电磁环境要求
设备使用中可能的干扰源，无论是来自设备或应用系统外部，还是来自内部，都是以电容耦合、电感耦合、电磁波辐射、公共阻抗（包括接地系统）耦合的方式对设备产生影响，因此为达到抗干扰的要求，应做到：
- 对供电系统采取有效的防电网干扰措施。
- 设备工作地最好不要与电力设备的接地装置或防雷接地装置合用，并尽可能相距远一些。
- 远离强功率无线电发射台、雷达发射台、高频大电流设备。
- 必要时采取电磁屏蔽的方法。
¶ 2.1.2.2.5 防腐蚀性气体条件要求
安装场所内避免有酸性、碱性或其他腐蚀性气体。
¶ 2.1.2.3 安装场所要求
安装设备前，请检查安装场所是否符合要求。设备必须在表 5所示的安装场所中运行。
| 安装场所 | 定义 | 具体场所要求 |
|---|---|---|
| 受控环境 | 密闭的温湿度受控环境 | 温度范围：-20℃~+70℃ |
¶ 2.1.3 安装注意事项
请务必遵循下面的要求，否则会影响安全或对控制器造成损坏：
- 禁止带电插拔电源接口和PCI接口线束。
- 请将所有裸露端子（开关上的裸线）做绝缘处理。
¶ 2.2 配件安装-M.2 SSD
注意：拆装产品前，需获得布谷鸟授权。若在未授权情况下，用户自行拆装，产品损坏所造成的损失需用户自行承担。
本文档所涉及的 M.2 SSD 需要用户自行购买，本文档仅提供安装指导。
操作步骤：
步骤1：保证ATU102为下电状态。拔下电源线缆，待POW指示灯熄灭后，下电成功。
步骤2：拆卸ATU102上的外接线缆。
步骤3：从固定设备上拆卸ATU102。
步骤4：将ATU102底部朝上放到防静电平台上。
步骤5：拧下后面板中部的六个螺丝，取下所有螺丝，再轻轻抬起中部盖板，如下图所示。
步骤6：安装 M.2 SSD。
步骤6-1：将 M.2 SSD 的金手指端插入插槽。如下图所示。
步骤6-2：将 M.2 SSD 的另一端用螺丝拧紧。
步骤7：按照步骤5的相反顺序，盖上底部盖板，拧上底部盖板的所有螺丝。
步骤8：安装固定ATU102。
步骤9：安装ATU102上的外接线缆。
步骤10：上电ATU102。
步骤11：参考4.2.6，配置挂载SSD。
¶ 3 开始使用
¶ 3.1 系统初始配置及说明
¶ 3.1.1 系统上电
设备默认开机模式为上电自启动。
上电前先连接电源线、主接口连接线及其它按需使用的接口线/天线，最后接通电源上电。上电成功后， POW、RUN指示灯呈常亮状态。
¶ 3.1.2 登录
使用ssh登录，使用root账号进行无密码登录，IP地址为192.168.1.102。
¶ 3.1.3 温度管理
X9M 模组温度，热量传导到外壳，自然散热。
查看温度
/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp例如：
root@x9m_ref:~# cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
¶ 3.1.4 获取log文件
可从/var/log和/var/crash目录下，获取完整log文件。
¶ 3.1.5 关机
ATU102 默认上电自启动，关机时需先保存数据并退出程序，之后直接断电即可，无需使用shutdown/init/poweroff等命令。
¶ 3.2 外设操作
¶ 3.2.1 网络
¶ 3.2.1.1 以太网
¶ 3.2.1.1.1 说明
- 固定IP： 192.168.1.102； 设备内置以太网交换机技术，其他物理接口更改port端口不影响eth0的ip。
网口对应名称如下表所示：
| 物理接口名称 | 网口配置名称 | 备注 |
|---|---|---|
| 工业 ETH-1 | eth0 | 千兆 |
| 工业 ETH-2 | eth0 | 千兆 |
| 车载 ETH-A | eth0 | 千兆 |
| 车载 ETH-B | eth0 | 千兆 |
¶ 3.2.1.1.2 命令配置IP
如需配置静态IP，可使用命令进行设置ifconfig eth0 192.168.1.103 netmask 255.255.255.0。
¶ 3.2.1.1.3 修改以太网状态为dhcp模式，如遇问题请咨询。
1.查看网络模式，通过cat /etc/network/interface
2.使用vi /etc/network/interface进入，修改网络模式后依次执行ifconfig eth0 down，ifconfig eth0 up 指令使其生效。
1. 测试是否可以自动获取IP
配置为DHCP时，网口插入网线，使用ifconfig命令查询对应网口是否可以看到IP，或在桌面右上方网络配置处查看。
2. 测试是否可以ping通
方法一：可ping通网关，即可按ctrl +c退出。
注：测试例程的网关地址为192.168.0.1，这个需查看测试环境的网关地址。
方法二：可ping通www.baidu.com（联网状态），即可按ctrl +c退出。
¶ 3.2.2 CAN接口
¶ 3.2.2.1 SDK示例程序
可参照布谷鸟提供的example程序，使用MCUCAN。
布谷鸟CAN example位置：
/usr/local/cookoo/examples/使用说明：
源码为cookoo_can.cpp，编译后程序为example-cookoo_can。
相关头文件、库位置：
/usr/local/cookoo/inc/、/usr/local/cookoo/lib对照EG示例输入相应元素，打开成功即可接收can数据
程序中CAN_ID：0-3 对应线束CAN1-4
例：./example-cookoo_can [CAN_ID] [Bitrate] [SEND] [SEND_GOP] [SEND_CNT] [RECV] [FD] [CAN_DLC]打开CAN1：
¶ 3.2.2.2 CAN5的标线
/dev/vircan5
¶ 3.2.2.3 CAN6的标线
/dev/vircan6
¶ 3.2.2.4 命令使用示例
在Linux平台输入，can工具的使用示例：
¶ 3.2.3 SPI
| 接口 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|
| /dev/spidev0.0 | ARM-MCU 通讯。模式 1：CPOL=0; CPHA=1 |
¶ 3.2.4 UART接口
| 接口 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|
| /dev/ttyS0 | ARM-linux 打印口，115200 | |
| /dev/ttyS2 | ARM-MCU 通讯，波特率 9600 |
¶ 3.2.5 USB接口
| 序号 | 接口 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | USB-2 | USB2.0*1 路 | DEBUG |
说明：使用 USB 数据线连接设备的 USB2.0 DEBUG 接口，输入adb devices 查看设备信息，adb shell 进入shell命令窗口。
调试烧录
| 序号 | 接口 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 烧录 | 拨码开关 |
 |
| 2 | Debug | 调试口 | USB2.0 |
使用软件进行不拆壳烧录
| 序号 | 接口 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 烧录 | 拨码开关 |
 |
| 2 | Debug | 调试口 | USB2.0 |
¶ 3.2.6 SSD
用户若选配带SSD的产品，其SSD初始配置已在出厂前完成，可直接使用。
用户若自行购买SSD（M.2接口），请先联系布谷鸟科技进行确认，在参照3.2安装后，再参照下列方式进行配置。
步骤一：
获取SSD名称，下例中为“nvme0n1”：
$ lsblk | grep nvme
nvme0n1 259:0 0 1.9T 0 disk /run/media/nvme0n1步骤二：
格式化硬盘：
$ sudo mkfs.ext4 /dev/nvme0n1步骤三：
修改fstab文件：
$ sudo vi /etc/fstab在打开的fstab文件的末尾增加一行：
/dev/nvme0n1 /run/media/nvme0n1 ext4 errors=remount-ro 0 0保存退出，重启系统：
$ sudo reboot步骤四：
设置SSD权限：
$ sudo chown -R root/run/media/nvme0n1步骤五：
验证：
$ df -h若nvme0n1显示挂载在/data下，则证明配置成功。
¶ 3.2.7 NFS共享
内核打开nfs支持，打开nfs-kernel-server。
步骤1
配置希望共享的目录和权限,例如：
busybox vi /etc/exports参考如下
#/etc/exports文件格式：
#共享目录 可以访问的主机地址（权限）
/share *()
#共享目录 网段 读写，同步，无root权限
/share 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)步骤2
. /etc/init.d/nfsserver start
¶ 3.3 其他配置
用户可以通过下列入门样例了解产品的应用开发过程，同时验证环境配置的正确性。
¶ 3.3.1 时间同步
¶ 3.3.1.1 环境准备
准备一台支持PTP/gPTP的主设备。
Linux系统；
安装linuxptp工具。如该设备已经支持linuxptp工具，可以尝试使用。
建议版本：linuxptp-4.1 。
¶ 3.3.1.2 IP配置
首先要保证Master的板子和ATU102的板子可以互相ping 通。
- Master板子设置IP命令:
sudo ifconfig eth0 192.168.1.66 netmask 255.255.255.0
- ATU102的板子设置IP命令：
ifconfig eth0 192.168.1.102 netmask 255.255.255.0IP可以自定义。
¶ 3.3.1.3 设置时间(测试用)
手动设置Master设备的时间，命令如下：
sudo date -s "2024-11-15 10:10:00"时间可以自行调整修改。
¶ 3.3.1.4 连接测试
在Master板子执行：ping 192.168.1.102
可以ping通过才可以做测试。
¶ 3.3.1.5 PTP测试
-s是指源时钟，这里用的是CLOCK_REALTIME，是系统时间。-c是从时钟，eth0是网卡的name。
-w 是在等待 ptp4l，配合使用。-m 就是把消息打印到标准输出(stdout)。这个命令的目的是让网卡和master的系统时间同步，我们是通过网卡来实现时间同步的。
¶ 3.3.1.6 Master设备命令
sudo ./ptp4l -i eth0 -f default.cfg --step_threshold=1 -m -l 5&
sudo ./phc2sys -s CLOCK_REALTIME -c eth0 --step_threshold=1 --transportSpecific=0 -w -m -l 5&进入到ptp工具的目录。请注意工具实际目录及配置文件的实际目录。可能需要自行安装确认。
¶ 3.3.1.7 Slave设备命令（ATU102）
./ptp4l -i eth0 -p /dev/ptp0 -f default.cfg --step_threshold=1 -m -l 5 &
./phc2sys -s eth0 -c CLOCK_REALTIME --step_threshold=1 --transportSpecific=0 -w -m -l 5&¶ 3.3.1.8 gPTP测试
¶ 3.3.1.9 Master设备命令
sudo ./ptp4l -i eth0 -f automotive-master.cfg --step_threshold=1 -m -l 5&
sudo ./phc2sys -s CLOCK_REALTIME -c eth0 --step_threshold=1 --transportSpecific=1 -w -m -l 5&¶ 3.3.1.10 Slave设备命令(ATU102)
./ptp4l -i eth0 -p /dev/ptp0 -f automotive-slave.cfg --step_threshold=1 -m -l 5 &
./phc2sys -s eth0 -c CLOCK_REALTIME --step_threshold=1 --transportSpecific=1 -w -m -l 5&¶ 3.3.1.11 查看系统时间
通过date 命令查看系统时间
¶ 3.3.1.12 日志结果
可以调整以上的命令，-l 5修改为-l 6.以便打印日志。
这里，
master offset 94 表示从时钟与主时钟之间的偏差为 94 纳秒。
CLOCK_REALTIME phc offset -163：phc2sys 输出表示 phc（硬件时钟）的偏移为 -163 纳秒，即硬件时钟相对于系统时钟滞后 163 纳秒。
¶ 3.3.1.13 其它
- ATU102仅支持从设备；
- PTP参数说明参考：https://manpages.debian.org/unstable/linuxptp/ptp4l.8.en.html
¶ 3.3.2 OTG切换
默认device模式，支持adb调试；
- HOST/DEVICE切换：
HOST模式: echo host > /sys/kernel/debug/31220000.dwc3/mode
DEVICE模式: echo devices > /sys/kernel/debug/31220000.dwc3/mode
检查是否切换成功：cat /proc/device-tree/soc/usb3@31220000/dwc3/dr_mode
- 注意事项：
HOST需要供电，供电由MCU控制。
¶ 3.4 常见故障分析
- 设备无法开机/无法进入系统
请确认电源线是否正确连接，确认供电电压在DC9~32V范围内，符合设备电气规格要求。
保证存储空间有足够的余量。
确认指示灯、网口灯状态，可尝试ssh连接。
- 开机后，设备无网络/网速不稳定
如果使用有线网络，请确认网线是否连接牢固，移除USB HUB/USB TypeC烧录线连接。
ifconfig查看网卡MAC地址是否正确，IP是否获取。
如果是配置问题，可通过桌面右上方网络设置，删除原网络配置（Remove Connection Profile），自动获取新的网络配置。
¶ 4 服务与支持
布谷鸟科技通过线上技术支持体系、电话技术指导、远程支持及现场技术支持等方式向用户提供及时有效的技术支持。
如果在设备维护或故障处理过程中，遇到难以确定或难以解决的问题，通过文档的指导仍不能解决，请通过如下方式获取技术支持：
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