車身分布式控制促8位MCU走向?qū)S?/h1>
對于車身控制系統(tǒng)的設(shè)計,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候,更多的是從性能和整車電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方面來考慮,也有很多的設(shè)計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。近兩年,車身的電氣系統(tǒng)越來越復(fù)雜,CAN網(wǎng)絡(luò)的大量應(yīng)用,交互的信息也越來越多,Autosar也開始在車身上應(yīng)用,而且隨著法規(guī)和測試標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善,大家發(fā)現(xiàn)絕對集中的控制方式已經(jīng)無法解決客戶的功能要求和EMC測試的時候,大家開始把集中控制的部分功能剝離出來,形成一個個的控制節(jié)點,通過LIN或者CAN總線與車身的主控制器連接,這就是目前常用的車身控制方式。比如電機的控制,以前是一個主控制器直接去驅(qū)動電機,而現(xiàn)在電機控制不僅有驅(qū)動的要求,還有位置反饋的要求,更關(guān)鍵的是傳統(tǒng)的長線直接驅(qū)動電機的控制方式,很難通過嚴(yán)格的EMC測試要求,于是,目前通用的做法就是把電機驅(qū)動和位置反饋直接和電機集成在一起,形成一個分布的控制節(jié)點。以前這樣節(jié)點的設(shè)計,需要采用MCU、LDO、電機的驅(qū)動、位置檢測、LIN通信等一堆芯片來實現(xiàn),成本較高。為了滿足上述應(yīng)用,越來越多的專用MCU出現(xiàn),在一顆芯片上集成了上述所有功能,如門窗、天窗電機驅(qū)動IC、步進(jìn)電機驅(qū)動IC、超聲波探頭IC等,這些IC相對于傳統(tǒng)的方案,價格上具有更大的優(yōu)勢。這就是未來8位單片機的發(fā)展趨勢,8位單片機會和相關(guān)驅(qū)動、Sensor、電源、通信等功能集成在一起,形成越來越多的專用IC。從長遠(yuǎn)來看,在車身應(yīng)用上,這些專用IC慢慢會替代很多通用8位單片機,但是從目前來看,隨著通用8位單片機的價格越來越低,性能越來越高,通用8位單片機還會有很大的市場份額,比如簡單的BCM、坐椅控制器,門窗控制器上都還主要是8位單片機的應(yīng)用。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/129349.htm
車身未來的應(yīng)用依然會以16位單片機為主,只是這個16位單片機架構(gòu)會與傳統(tǒng)的16位單片機不同。前面說過,車身系統(tǒng)的應(yīng)用,會把一些傳感器和執(zhí)行機構(gòu)做成一個個分布節(jié)點從BCM中剝離出去,但是在BCM中會集成越來越多CAN網(wǎng)關(guān)的功能、LIN主控的功能和原來BCM的部分控制功能,而且隨著Autosar的應(yīng)用,對單片機的性能和存儲空間提出了較高的要求,傳統(tǒng)的16位單片機要實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和LIN主控,大部分都是由軟件來實現(xiàn)的,會占用大量的MCU資源,如果純粹靠提高M(jìn)CU的運行速度來實現(xiàn)這些功能,會帶來諸如功耗和EMI方面的問題。所以IC廠商都在16位MCU的基礎(chǔ)上加入了協(xié)處理器,通過硬件來實現(xiàn)CAN網(wǎng)關(guān)和LIN主控的功能,讓MCU更多的資源用以實現(xiàn)原來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,而且這些單片機的存儲空間也非常大,可以達(dá)到1M的存儲空間,完全能夠滿足Autosar的應(yīng)用要求。
但是有人會問,隨著32位單片機的價格降低,在車身上的應(yīng)用上,32位單片機完全可以替代16位單片機。這種想法沒有錯誤,但是我們知道對于32位單片機,原來大部分都是為了復(fù)雜的算法計算而設(shè)計的,主要用在Powertrain上。雖然他們的計算能力要優(yōu)于16位單片機,但是他們并不一定適合在車身上應(yīng)用,在車身應(yīng)用上,沒有復(fù)雜的算法,不需要單片機有很強的計算能力,而且目前大部分的32位單片機除了32位的內(nèi)核外,并沒有適用于車身應(yīng)用的專用的硬件協(xié)處理器,如果應(yīng)用在車身上,大部分CAN或者LIN的控制功能還是需要靠軟件來實現(xiàn),性能上也不一定會比16位單片機強。當(dāng)然也有IC廠商,開始在32位單片機的內(nèi)核上加入了硬件協(xié)處理的功能,價格上也有很大的優(yōu)勢,但是為了和以前的軟件兼容,控制器廠商也不一定會愿意切換到32位單片機平臺上。
綜上所述,從未來車身應(yīng)用上來看,8位單片機慢慢會和驅(qū)動、傳感器,LDO、LIN或者CAN集成在一起,形成專用的IC。隨著16位單片機架構(gòu)的不斷擴充,16位單片機仍然會是車身應(yīng)用的主流。32位單片機慢慢也開始在車身上應(yīng)用,但是這需要時間,主要不是價格和性能的問題,更關(guān)鍵的是軟件的兼容性問題。
對于車身控制系統(tǒng)的設(shè)計,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候,更多的是從性能和整車電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方面來考慮,也有很多的設(shè)計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。近兩年,車身的電氣系統(tǒng)越來越復(fù)雜,CAN網(wǎng)絡(luò)的大量應(yīng)用,交互的信息也越來越多,Autosar也開始在車身上應(yīng)用,而且隨著法規(guī)和測試標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善,大家發(fā)現(xiàn)絕對集中的控制方式已經(jīng)無法解決客戶的功能要求和EMC測試的時候,大家開始把集中控制的部分功能剝離出來,形成一個個的控制節(jié)點,通過LIN或者CAN總線與車身的主控制器連接,這就是目前常用的車身控制方式。比如電機的控制,以前是一個主控制器直接去驅(qū)動電機,而現(xiàn)在電機控制不僅有驅(qū)動的要求,還有位置反饋的要求,更關(guān)鍵的是傳統(tǒng)的長線直接驅(qū)動電機的控制方式,很難通過嚴(yán)格的EMC測試要求,于是,目前通用的做法就是把電機驅(qū)動和位置反饋直接和電機集成在一起,形成一個分布的控制節(jié)點。以前這樣節(jié)點的設(shè)計,需要采用MCU、LDO、電機的驅(qū)動、位置檢測、LIN通信等一堆芯片來實現(xiàn),成本較高。為了滿足上述應(yīng)用,越來越多的專用MCU出現(xiàn),在一顆芯片上集成了上述所有功能,如門窗、天窗電機驅(qū)動IC、步進(jìn)電機驅(qū)動IC、超聲波探頭IC等,這些IC相對于傳統(tǒng)的方案,價格上具有更大的優(yōu)勢。這就是未來8位單片機的發(fā)展趨勢,8位單片機會和相關(guān)驅(qū)動、Sensor、電源、通信等功能集成在一起,形成越來越多的專用IC。從長遠(yuǎn)來看,在車身應(yīng)用上,這些專用IC慢慢會替代很多通用8位單片機,但是從目前來看,隨著通用8位單片機的價格越來越低,性能越來越高,通用8位單片機還會有很大的市場份額,比如簡單的BCM、坐椅控制器,門窗控制器上都還主要是8位單片機的應(yīng)用。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/129349.htm車身未來的應(yīng)用依然會以16位單片機為主,只是這個16位單片機架構(gòu)會與傳統(tǒng)的16位單片機不同。前面說過,車身系統(tǒng)的應(yīng)用,會把一些傳感器和執(zhí)行機構(gòu)做成一個個分布節(jié)點從BCM中剝離出去,但是在BCM中會集成越來越多CAN網(wǎng)關(guān)的功能、LIN主控的功能和原來BCM的部分控制功能,而且隨著Autosar的應(yīng)用,對單片機的性能和存儲空間提出了較高的要求,傳統(tǒng)的16位單片機要實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和LIN主控,大部分都是由軟件來實現(xiàn)的,會占用大量的MCU資源,如果純粹靠提高M(jìn)CU的運行速度來實現(xiàn)這些功能,會帶來諸如功耗和EMI方面的問題。所以IC廠商都在16位MCU的基礎(chǔ)上加入了協(xié)處理器,通過硬件來實現(xiàn)CAN網(wǎng)關(guān)和LIN主控的功能,讓MCU更多的資源用以實現(xiàn)原來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,而且這些單片機的存儲空間也非常大,可以達(dá)到1M的存儲空間,完全能夠滿足Autosar的應(yīng)用要求。
但是有人會問,隨著32位單片機的價格降低,在車身上的應(yīng)用上,32位單片機完全可以替代16位單片機。這種想法沒有錯誤,但是我們知道對于32位單片機,原來大部分都是為了復(fù)雜的算法計算而設(shè)計的,主要用在Powertrain上。雖然他們的計算能力要優(yōu)于16位單片機,但是他們并不一定適合在車身上應(yīng)用,在車身應(yīng)用上,沒有復(fù)雜的算法,不需要單片機有很強的計算能力,而且目前大部分的32位單片機除了32位的內(nèi)核外,并沒有適用于車身應(yīng)用的專用的硬件協(xié)處理器,如果應(yīng)用在車身上,大部分CAN或者LIN的控制功能還是需要靠軟件來實現(xiàn),性能上也不一定會比16位單片機強。當(dāng)然也有IC廠商,開始在32位單片機的內(nèi)核上加入了硬件協(xié)處理的功能,價格上也有很大的優(yōu)勢,但是為了和以前的軟件兼容,控制器廠商也不一定會愿意切換到32位單片機平臺上。
綜上所述,從未來車身應(yīng)用上來看,8位單片機慢慢會和驅(qū)動、傳感器,LDO、LIN或者CAN集成在一起,形成專用的IC。隨著16位單片機架構(gòu)的不斷擴充,16位單片機仍然會是車身應(yīng)用的主流。32位單片機慢慢也開始在車身上應(yīng)用,但是這需要時間,主要不是價格和性能的問題,更關(guān)鍵的是軟件的兼容性問題。
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