車(chē)身分布式控制促8位MCU走向?qū)Ｓ?/h1>

作者： 時(shí)間：2012-02-22 來(lái)源：中國(guó)電子報(bào)

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　　對(duì)于車(chē)身控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，幾年前，大家在討論是采用集中式控制，還是采用分布式控制的時(shí)候，更多的是從性能和整車(chē)電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方面來(lái)考慮，也有很多的設(shè)計(jì)嘗試采用分布式的控制方式，但是迫于成本的壓力，最后又都回到了集中式設(shè)計(jì)。近兩年，車(chē)身的電氣系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，CAN網(wǎng)絡(luò)的大量應(yīng)用，交互的信息也越來(lái)越多，Autosar也開(kāi)始在車(chē)身上應(yīng)用，而且隨著法規(guī)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，大家發(fā)現(xiàn)絕對(duì)集中的控制方式已經(jīng)無(wú)法解決客戶(hù)的功能要求和EMC測(cè)試的時(shí)候，大家開(kāi)始把集中控制的部分功能剝離出來(lái)，形成一個(gè)個(gè)的控制節(jié)點(diǎn)，通過(guò)LIN或者CAN總線(xiàn)與車(chē)身的主控制器連接，這就是目前常用的車(chē)身控制方式。比如電機(jī)的控制，以前是一個(gè)主控制器直接去驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而現(xiàn)在電機(jī)控制不僅有驅(qū)動(dòng)的要求，還有位置反饋的要求，更關(guān)鍵的是傳統(tǒng)的長(zhǎng)線(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制方式，很難通過(guò)嚴(yán)格的EMC測(cè)試要求，于是，目前通用的做法就是把電機(jī)驅(qū)動(dòng)和位置反饋直接和電機(jī)集成在一起，形成一個(gè)分布的控制節(jié)點(diǎn)。以前這樣節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，需要采用MCU、LDO、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)、位置檢測(cè)、LIN通信等一堆芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，成本較高。為了滿(mǎn)足上述應(yīng)用，越來(lái)越多的專(zhuān)用MCU出現(xiàn)，在一顆芯片上集成了上述所有功能，如門(mén)窗、天窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC、超聲波探頭IC等，這些IC相對(duì)于傳統(tǒng)的方案，價(jià)格上具有更大的優(yōu)勢(shì)。這就是未來(lái)8位單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，8位單片機(jī)會(huì)和相關(guān)驅(qū)動(dòng)、Sensor、電源、通信等功能集成在一起，形成越來(lái)越多的專(zhuān)用IC。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在車(chē)身應(yīng)用上，這些專(zhuān)用IC慢慢會(huì)替代很多通用8位單片機(jī)，但是從目前來(lái)看，隨著通用8位單片機(jī)的價(jià)格越來(lái)越低，性能越來(lái)越高，通用8位單片機(jī)還會(huì)有很大的市場(chǎng)份額，比如簡(jiǎn)單的BCM、坐椅控制器，門(mén)窗控制器上都還主要是8位單片機(jī)的應(yīng)用。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/129349.htm

　　車(chē)身未來(lái)的應(yīng)用依然會(huì)以16位單片機(jī)為主，只是這個(gè)16位單片機(jī)架構(gòu)會(huì)與傳統(tǒng)的16位單片機(jī)不同。前面說(shuō)過(guò)，車(chē)身系統(tǒng)的應(yīng)用，會(huì)把一些傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)做成一個(gè)個(gè)分布節(jié)點(diǎn)從BCM中剝離出去，但是在BCM中會(huì)集成越來(lái)越多CAN網(wǎng)關(guān)的功能、LIN主控的功能和原來(lái)BCM的部分控制功能，而且隨著Autosar的應(yīng)用，對(duì)單片機(jī)的性能和存儲(chǔ)空間提出了較高的要求，傳統(tǒng)的16位單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和LIN主控，大部分都是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，會(huì)占用大量的MCU資源，如果純粹靠提高M(jìn)CU的運(yùn)行速度來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，會(huì)帶來(lái)諸如功耗和EMI方面的問(wèn)題。所以IC廠(chǎng)商都在16位MCU的基礎(chǔ)上加入了協(xié)處理器，通過(guò)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)關(guān)和LIN主控的功能，讓MCU更多的資源用以實(shí)現(xiàn)原來(lái)BCM的控制功能。比如飛思卡爾的Xgate，英飛凌的XC2000處理器，都具有硬件協(xié)處理的功能，而且這些單片機(jī)的存儲(chǔ)空間也非常大，可以達(dá)到1M的存儲(chǔ)空間，完全能夠滿(mǎn)足Autosar的應(yīng)用要求。

　　但是有人會(huì)問(wèn)，隨著32位單片機(jī)的價(jià)格降低，在車(chē)身上的應(yīng)用上，32位單片機(jī)完全可以替代16位單片機(jī)。這種想法沒(méi)有錯(cuò)誤，但是我們知道對(duì)于32位單片機(jī)，原來(lái)大部分都是為了復(fù)雜的算法計(jì)算而設(shè)計(jì)的，主要用在Powertrain上。雖然他們的計(jì)算能力要優(yōu)于16位單片機(jī)，但是他們并不一定適合在車(chē)身上應(yīng)用，在車(chē)身應(yīng)用上，沒(méi)有復(fù)雜的算法，不需要單片機(jī)有很強(qiáng)的計(jì)算能力，而且目前大部分的32位單片機(jī)除了32位的內(nèi)核外，并沒(méi)有適用于車(chē)身應(yīng)用的專(zhuān)用的硬件協(xié)處理器，如果應(yīng)用在車(chē)身上，大部分CAN或者LIN的控制功能還是需要靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，性能上也不一定會(huì)比16位單片機(jī)強(qiáng)。當(dāng)然也有IC廠(chǎng)商，開(kāi)始在32位單片機(jī)的內(nèi)核上加入了硬件協(xié)處理的功能，價(jià)格上也有很大的優(yōu)勢(shì)，但是為了和以前的軟件兼容，控制器廠(chǎng)商也不一定會(huì)愿意切換到32位單片機(jī)平臺(tái)上。

　　綜上所述，從未來(lái)車(chē)身應(yīng)用上來(lái)看，8位單片機(jī)慢慢會(huì)和驅(qū)動(dòng)、傳感器，LDO、LIN或者CAN集成在一起，形成專(zhuān)用的IC。隨著16位單片機(jī)架構(gòu)的不斷擴(kuò)充，16位單片機(jī)仍然會(huì)是車(chē)身應(yīng)用的主流。32位單片機(jī)慢慢也開(kāi)始在車(chē)身上應(yīng)用，但是這需要時(shí)間，主要不是價(jià)格和性能的問(wèn)題，更關(guān)鍵的是軟件的兼容性問(wèn)題。