微控制器的案例
英飛凌推出具備強(qiáng)大計(jì)算能力和并滿足高效率和安全標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)特性的全新汽車微控制器系列
2010年8月17日，德國(guó)紐必堡訊——英飛凌科技股份公司（FSE：IFX /OTCQX：IFNNY）近日推出適用于汽車動(dòng)力總成和底盤應(yīng)用的全新AUDO MAX系列32位微控制器。AUDO MAX系列可為發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)滿足歐5和歐6排放標(biāo)準(zhǔn)提供支持，使電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成功能實(shí)現(xiàn)電氣化。AUDO MAX系列的主要特性包括：高達(dá)300MHz的最大時(shí)鐘頻率、SENT和FlexRay?等高速接口以及利用PRO-SIL?特性為先進(jìn)安全設(shè)計(jì)提供全面支持。此外，這種全新的微控制器適用于在高達(dá)170°C*的溫度條件下使用。AUDO MAX系列以TriCore?處理器架構(gòu)為基礎(chǔ)，采用90納米工藝制造。
“AUDO MAX 系列32位微控制器具備極高的性能和實(shí)時(shí)功能，目前還沒(méi)有哪種動(dòng)力總成和底盤應(yīng)用微控制器能夠與之媲美。”英飛凌汽車部副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)總經(jīng)理Peter Schaefer指出，“其中兩款器件——TC1793和TC1798——的時(shí)鐘頻率高達(dá)300MHz，比時(shí)鐘頻率為180MHz的上一代產(chǎn)品快66%。”
對(duì)于內(nèi)燃機(jī)控制應(yīng)用而言，AUDO MAX系列可以為每個(gè)缸單獨(dú)計(jì)算最理想的空燃比和確定最佳燃油噴射量和點(diǎn)火時(shí)間。AUDO MAX系列的全面安全特性支持動(dòng)力總成和底盤應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更高安全水平，例如連續(xù)減震控制系統(tǒng)。此外，AUDO MAX還十分適用于采用線控技術(shù)的車輛的自動(dòng)變速箱控制。
英飛凌還推出可在高達(dá)170°C環(huán)境溫度下工作、十分適用于自動(dòng)變速箱應(yīng)用的裸晶版AUDO MAX器件。AUDO MAX系列的其他特性包括出色的硬件和軟件擴(kuò)展性以及向前兼容其前代系統(tǒng)AUDO FUTURE——如今已應(yīng)用于許多車用電機(jī)控制系統(tǒng)。
展開 ST：用于智能網(wǎng)關(guān)解決方案的汽車微控制器和微處理器
ST：用于智能網(wǎng)關(guān)解決方案的汽車微控制器和微處理器
基于ARM Cortex-M3架構(gòu)用于各類通用微控制器應(yīng)用的指紋識(shí)別芯片-P1032BF1
ARM Cortex-M3是一款專為嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化的32位RISC（精簡(jiǎn)指令集）處理器內(nèi)核，基于 ?ARMv7-M架構(gòu)?，廣泛應(yīng)用于STM32、GD32等微控制器中。Cortex-M3通過(guò)?哈佛流水線、雙堆棧、NVIC中斷、Thumb-2指令集?等機(jī)制，在?實(shí)時(shí)性、低功耗、代碼密度?之間取得平衡，成為32位微控制器領(lǐng)域的主流架構(gòu)。
Cortex-M3加入了類似于8位處理器的內(nèi)核低功耗模式，支持3種功耗管理模式：通過(guò)一條指令立即睡眠；異常/中斷退出時(shí)睡眠；深度睡眠。使整個(gè)芯片的功耗控制更為有效。
內(nèi)核架構(gòu)與總線結(jié)構(gòu)：
哈佛架構(gòu)?：Cortex-M3采用改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)，擁有?獨(dú)立的指令總線（I-Code）和數(shù)據(jù)總線（D-Code）?，允許取指與數(shù)據(jù)訪問(wèn)并行進(jìn)行，提升吞吐率。
統(tǒng)一地址空間?：盡管總線分離，但指令和數(shù)據(jù)共享?同一4GB線性地址空間?，并非獨(dú)立編址。
三級(jí)流水線?：包括?取指（Fetch）、譯碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）?，結(jié)合?靜態(tài)分支預(yù)測(cè)?，減少分支指令導(dǎo)致的流水線斷流。
由工采電子代理的指紋芯片 - P1032BF1是一款基于ARM Cortex-M3的單片機(jī)，專為Wi-Fi /藍(lán)牙通信控制而設(shè)計(jì)；能夠?qū)崿F(xiàn)指紋的圖像采集、特征提取、特征比對(duì)，可應(yīng)用于智能鎖；支持大型程序代碼和擁有大型嵌入式SRAM，也可用于一般的MCU應(yīng)用。
P1032BF1是一個(gè)CMOS設(shè)備。輸入信號(hào)上的浮動(dòng)電平導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，電流消耗異常。上拉或下拉電阻應(yīng)適當(dāng)用于輸入或雙向引腳。ARMCortex-M3內(nèi)核的預(yù)取部件具有分支預(yù)測(cè)功能，可以預(yù)取分支目標(biāo)地址的指令，使分支延遲減少到一個(gè)時(shí)鐘周期。
展開 英飛凌XMC微控制器技術(shù)解析
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【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來(lái)源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
英飛凌XMC微控制器技術(shù)解析
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汽車電控ECU功能模塊詳細(xì)介紹
常規(guī)功能模塊
△ ECU的功能模塊
① 電源：
向ECU內(nèi)的各模塊提供穩(wěn)定的電壓（5V、3V等），且與發(fā)動(dòng)機(jī)艙的12V電池連接；也可用于AD轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)電壓，可實(shí)現(xiàn)較高精度。
② 輸入緩沖器：
將數(shù)字輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為可輸入至微控制器的信號(hào)級(jí)（信號(hào)電平）。
③ AD轉(zhuǎn)換器：
將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為可輸入至微控制器的數(shù)字值。
④ 微控制器：
通過(guò)各種輸入信號(hào)算出控制量并輸出。
⑤ EEPROM：
即帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（Electronically Erasableand Programmable Read Only Memory），即使發(fā)動(dòng)機(jī)停止后電源不再供電，也能存儲(chǔ)應(yīng)記憶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
⑥ 輸出驅(qū)動(dòng)器：
依據(jù)微控制器的輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)換為執(zhí)行器可驅(qū)動(dòng)的信號(hào)形態(tài)，或者增幅電壓。
⑦ 通信驅(qū)動(dòng)器/接收
器：
通信驅(qū)動(dòng)器是將微控制器的輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為滿足通信協(xié)議的通信信號(hào)；通信接收器是將其他ECU發(fā)送的信號(hào)轉(zhuǎn)換為可輸入至微控制器的信號(hào)級(jí)。
2.
展開 安全MCU真的安全嗎？剖析了這幾家MCU大廠的產(chǎn)品，我算是明白了~
Renesas的RX651微控制器通過(guò)集成可信安全 IP (TSIP) 和可信閃存區(qū)域保護(hù)來(lái)滿足此更新要求，支持通過(guò)安全網(wǎng)絡(luò)通信在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行閃存固件更新。
TSIP提供了可靠的密鑰管理、加密通信和篡改檢測(cè)，以確保針對(duì)竊聽(tīng)、篡改和病毒等外部威脅提供強(qiáng)有力的保護(hù)（圖1）。同樣，集成的雙存儲(chǔ)區(qū)閃存使設(shè)備制造商更容易安全可靠地執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)固件更新。
圖1：RX651微控制器中的安全性構(gòu)件（右側(cè)中間）示意圖
（圖片來(lái)源：Renesas Electronics）
雙組閃存使嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)TSIP（用于保護(hù)加密密鑰）與加密硬件加速器（例如 AES、3DES、RSA、SHA 和TRNG）的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)高信任根級(jí)別。并且有代碼閃存區(qū)域保護(hù)來(lái)確保引導(dǎo)代碼免遭未經(jīng)授權(quán)的重新編程。
接下來(lái)，Renesas與嵌入式系統(tǒng)安全專家Secure Thingz合作，對(duì)其RX系列32位微控制器進(jìn)行安全配置。為此，Renesas將支持創(chuàng)建了Secure Thingz的Secure Deploy架構(gòu)，以簡(jiǎn)化跨設(shè)計(jì)和制造價(jià)值鏈的安全實(shí)現(xiàn)。
在與嵌入式安全解決方案提供商合作的MCU供應(yīng)商中，另一家是STMicroelectronics。這家芯片制造商正在與Arilou Information Security Technologies合作創(chuàng)建一種多層安全配置，其中的硬件和軟件可以相互補(bǔ)充以監(jiān)視數(shù)據(jù)流并檢測(cè)通信異常。
STMicro的SPC58 Chorus系列32位汽車微控制器嵌入了硬件安全模塊 (HSM)，可保護(hù)敏感的安全信息（如加密密鑰），從而確保防止車身和網(wǎng)關(guān)應(yīng)用中的通信總線受到入侵。HSM提供基于硬件的信任根，以支持安全通信、OTA更新和安全引導(dǎo)。
展開 基于CAE電池管理模塊失效分析及改進(jìn)
圖4 降溫25~-40oC的總變形云圖
電池模塊原始設(shè)計(jì)25~-40oC降溫過(guò)程的總變形云圖表明：電路板最大變形量最大，變形為0.12mm，并且微控制器兩側(cè)的電路板變形量不一致。
圖5 降溫25~-40oC微控制器管腳應(yīng)力（MPa）
圖6 降溫25~-40oC焊錫應(yīng)力（MPa）
圖7 降溫25~-40oC連接pin針應(yīng)力（MPa）
圖8 降溫25~-40oC灌封膠應(yīng)力（MPa）
在電池管理模塊原始設(shè)計(jì)中，由于微控制器管腳材料采用了線性模型，在降溫過(guò)程仿真中微控制器管腳的應(yīng)力達(dá)到了1075MPa，表明微控制器管腳應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了材料的屈服極限。焊錫的最大應(yīng)力達(dá)到了139.4MPa，超過(guò)了焊錫的強(qiáng)度極限。密封膠的最大應(yīng)力達(dá)到了253.3MPa。
1.3.2工況25~105oC分析結(jié)果
該電池管理模塊原始設(shè)計(jì)25~105oC降溫過(guò)程的部分關(guān)鍵部件仿真分析結(jié)果如下圖所示。
圖9 升溫25~105oC的總變形云圖
電池模塊原始設(shè)計(jì)25~105oC升溫過(guò)程的總變形云圖表明：電路板的最大變形量最大，變形量為0.15mm，并且微控制器兩側(cè)的電路板變形量不一致。
圖10 升溫25~105oC微控制器管腳應(yīng)力（MPa）
圖11 升溫25~105oC焊錫應(yīng)力（MPa）
圖12 升溫25~105oC連接pin針應(yīng)力（MPa）
圖13 升溫25~105oC灌封膠應(yīng)力（MPa）
在電池管理模塊原始設(shè)計(jì)中，在升溫過(guò)程仿真中微控制器管腳的應(yīng)力達(dá)到了492.3MPa。焊錫的最大應(yīng)力達(dá)到了147.3MPa，超過(guò)了焊錫的強(qiáng)度極限。密封膠的最大應(yīng)力達(dá)到了4.6。
1.3.3電池管理模塊高低溫失效原因
在降溫過(guò)程和升溫過(guò)程中各器件的最大應(yīng)力匯總?cè)缦卤硭尽?/span>
展開 更快速、更安全且更智能的充電樁是如何打造的？
充電樁的直流模塊可以通過(guò)提高功率密度和提高充電電壓兩個(gè)方向升級(jí)，前者需要高性能實(shí)時(shí)微控制器和支持更高開關(guān)頻率的功率器件，而后者需要的是功率器件更高耐壓以及更高的轉(zhuǎn)換效率更高，第三代寬禁帶半導(dǎo)體功率器件將會(huì)是很好的選擇。而且隨著第三代半導(dǎo)體開關(guān)頻率的提高，需要更復(fù)雜的電源拓?fù)浜?em>控制算法，因此對(duì)于實(shí)時(shí)控制器的需求也進(jìn)一步提高。
提到直流充電樁的主控部分，就必須提到市場(chǎng)上占據(jù)份額較高的德州儀器（TI）C2000?微控制器。事實(shí)上，C2000微控制器在中國(guó)市場(chǎng)久負(fù)盛名，早已廣泛用于電力電子控制領(lǐng)域，并在工業(yè)和汽車應(yīng)用中提供高級(jí)數(shù)字信號(hào)處理。在過(guò)去 20 多年間C2000微控制器一直處于模數(shù)控制革命的前沿，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，現(xiàn)在的第三代性能更為出色：擁有更強(qiáng)的運(yùn)算能力、更豐富的外設(shè)資源。
C2000微控制器實(shí)施控制器由于內(nèi)置C28x數(shù)學(xué)優(yōu)化型內(nèi)核，具有微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器雙重優(yōu)勢(shì)。通過(guò)各種高效率計(jì)算內(nèi)核，C2000微控制器可實(shí)現(xiàn)μs級(jí)環(huán)路計(jì)算時(shí)間。比如在雙向高密度GaN CCM圖騰柱PFC中，利用TMU，C2000微控制器可以將PWM計(jì)算從10μs減少到0.5μs以下，確保逐個(gè)周期進(jìn)行自適應(yīng)死區(qū)計(jì)算，從而對(duì)GaN FET進(jìn)行最精確和高效的控制。
集成更高級(jí)的外設(shè)，是C2000微控制器滿足復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的另一大優(yōu)勢(shì)。通過(guò)集成3.6M SPS采樣率，12 位至 16 位分辨率的ADC，實(shí)現(xiàn)更高速的電流采樣和電壓采樣；還有150ps分辨率的PWM，這樣就可以滿足第三代半導(dǎo)體更高的開關(guān)頻率，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)特性的充電模塊并顯著提高效率、降低尺寸。
為了追求更高的效率而增加總線電壓時(shí)，復(fù)雜的多電平拓?fù)渥兊迷絹?lái)越普遍。
展開 基于CAE電池管理模塊失效分析及改進(jìn)
圖4 降溫25~-40oC的總變形云圖
電池模塊原始設(shè)計(jì)25~-40oC降溫過(guò)程的總變形云圖表明：電路板最大變形量最大，變形為0.12mm，并且微控制器兩側(cè)的電路板變形量不一致。
圖5 降溫25~-40oC微控制器管腳應(yīng)力（MPa）
圖6 降溫25~-40oC焊錫應(yīng)力（MPa）
圖7 降溫25~-40oC連接pin針應(yīng)力（MPa）
圖8 降溫25~-40oC灌封膠應(yīng)力（MPa）
在電池管理模塊原始設(shè)計(jì)中，由于微控制器管腳材料采用了線性模型，在降溫過(guò)程仿真中微控制器管腳的應(yīng)力達(dá)到了1075MPa，表明微控制器管腳應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了材料的屈服極限。焊錫的最大應(yīng)力達(dá)到了139.4MPa，超過(guò)了焊錫的強(qiáng)度極限。密封膠的最大應(yīng)力達(dá)到了253.3MPa。
1.3.2工況25~105oC分析結(jié)果
該電池管理模塊原始設(shè)計(jì)25~105oC降溫過(guò)程的部分關(guān)鍵部件仿真分析結(jié)果如下圖所示。
圖9 升溫25~105oC的總變形云圖
電池模塊原始設(shè)計(jì)25~105oC升溫過(guò)程的總變形云圖表明：電路板的最大變形量最大，變形量為0.15mm，并且微控制器兩側(cè)的電路板變形量不一致。
圖10 升溫25~105oC微控制器管腳應(yīng)力（MPa）
圖11 升溫25~105oC焊錫應(yīng)力（MPa）
圖12 升溫25~105oC連接pin針應(yīng)力（MPa）
圖13 升溫25~105oC灌封膠應(yīng)力（MPa）
在電池管理模塊原始設(shè)計(jì)中，在升溫過(guò)程仿真中微控制器管腳的應(yīng)力達(dá)到了492.3MPa。焊錫的最大應(yīng)力達(dá)到了147.3MPa，超過(guò)了焊錫的強(qiáng)度極限。密封膠的最大應(yīng)力達(dá)到了4.6。
1.3.3電池管理模塊高低溫失效原因
在降溫過(guò)程和升溫過(guò)程中各器件的最大應(yīng)力匯總?cè)缦卤硭尽?/span>
展開 
16位元MCU產(chǎn)品成雞肋？發(fā)展空間超想象！
當(dāng)下市場(chǎng)，8位微控制器的功能逐漸強(qiáng)大，但是鑒于處理能力和可尋址存儲(chǔ)器有限，性能上存在固有限制，以致于高性能應(yīng)用通常不會(huì)選用8位微控制器。另一方面，基于32位內(nèi)核的系統(tǒng)對(duì)于這些應(yīng)用往往又稍顯過(guò)火，尤其是導(dǎo)致不必要的功耗過(guò)大時(shí)。
位于8位和32位內(nèi)核中間的16位微控制器既像簡(jiǎn)單的單電源8位微控制器一樣功耗較低，又具有32位內(nèi)核的部分性能和存儲(chǔ)器優(yōu)勢(shì)。如果應(yīng)用不要求很多線程同時(shí)處理，存儲(chǔ)器要求也不太高，那么16位微控制器可以提供適當(dāng)?shù)男阅芩讲⒛茱@著節(jié)能。
目前市場(chǎng)多數(shù)消費(fèi)類設(shè)備追求較長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間，企業(yè)如何設(shè)計(jì)出低功耗高續(xù)航的產(chǎn)品，對(duì)提高的用戶滿意度至關(guān)重要。
同時(shí)對(duì)于電池供電的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 端點(diǎn)，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間可降低維護(hù)成本，提高可靠性。此類設(shè)備所使用的微控制器功耗相對(duì)較大，因此設(shè)計(jì)人員需要選擇并應(yīng)用合適的架構(gòu)以滿足這些應(yīng)用的需求。事實(shí)證明，多數(shù)情況下16位微控制器正是最佳選擇。
圍繞瑞薩新一代RL78/G23產(chǎn)品的發(fā)布，瑞薩電子MCU解決方案事業(yè)部副總裁中西規(guī)章表示：“我們推出RL78產(chǎn)品家族已有10年，我很榮幸看到全新RL78/G23產(chǎn)品采用新工藝實(shí)現(xiàn)更低功耗，展現(xiàn)出瑞薩強(qiáng)大的技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新力。展望未來(lái)，我們將繼續(xù)擴(kuò)展RL78產(chǎn)品家族的第二代產(chǎn)品線，開發(fā)易于設(shè)計(jì)并更具成本效益的低端MCU，以滿足客戶不斷變化的開發(fā)需求。”
展開 儀表盤和車身控制的應(yīng)用設(shè)計(jì)
雖然內(nèi)置式微控制器最近為眾多汽車系統(tǒng)所用，但是為了將來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)更安全、更舒適和更環(huán)保的系統(tǒng)，對(duì)它們進(jìn)行性能和功能的改進(jìn)將至關(guān)重要。 產(chǎn)品特性 面向更安全、更舒適且更環(huán)保的系統(tǒng)：富士通開發(fā)了內(nèi)置“FR81S”專用32位高性能CPU內(nèi)核的MB91770系列和MB91725系列新型微控制器，能夠控制新一代汽車系統(tǒng)。儀表盤控制是MB91770系列的主要應(yīng)用領(lǐng)域，而車身控制(空調(diào)、BCM等)則是MB91725系列的主要應(yīng)用領(lǐng)域。 新型內(nèi)置式高性能32位CPU內(nèi)核“FR81S”：這款產(chǎn)品采用FR81S內(nèi)核，提供了比傳統(tǒng)32位“FR60”CPU內(nèi)核高30%或以上的處理性能。FR81S的工作性能為1.3MIPS/MHz，作為面向汽車應(yīng)用的微控制器，它提供了極高的處理性能。還具有內(nèi)置式單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)，能夠滿足圖像處理系統(tǒng)和那些需要浮點(diǎn)操作功能的系統(tǒng)(如制動(dòng)器控制)的要求。雖然時(shí)至今日不帶FPU的傳統(tǒng)產(chǎn)品仍然需要定點(diǎn)運(yùn)算之類的運(yùn)算方法，但是本產(chǎn)品具有硬件支持，因此能夠簡(jiǎn)化軟件程序并提升運(yùn)算性能。
產(chǎn)品外觀圖 帶有64個(gè)內(nèi)置式消息緩沖器的CAN控制器：最近，在汽車的CAN網(wǎng)絡(luò)中存在著大量?jī)?nèi)置式ECU；它們的規(guī)模隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加而不斷擴(kuò)大。雖然傳統(tǒng)32位CAN微控制器主要具有32個(gè)內(nèi)置式消息緩沖器，但是這款產(chǎn)品具有64個(gè)內(nèi)置式消息緩沖器，從而能夠支持帶有大量節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)。并且，它還支持ver.2.0A/B充當(dāng)CAN協(xié)議和高達(dá)1Mb/s的比特率。 能夠通過(guò)可切換串行接口和LIN-UART連接多種外設(shè)功能：本產(chǎn)品將內(nèi)置式多功能串行接口用作串行通信接口(MB91770系列內(nèi)的2條通道和MB91725系列內(nèi)的4條通道)。該多功能串行接口可以通過(guò)軟件切換為各條通道選擇UART、時(shí)鐘同步串行、LIN-UART和I2C。這樣就可以靈活支持外部器件的通信規(guī)范和提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自由度。
展開 新型整車控制器關(guān)鍵技術(shù)分析
圖5 并行程序占75%時(shí)，加速比S與核心數(shù)量n之間的關(guān)系
4 雙核心控制架構(gòu)
在過(guò)去的幾十年里，汽車電子行業(yè)一直采用微控制器（MCU）搭建各種類型的車載控制系統(tǒng)。盡管不同廠家的微控制器性能各異，但他們都有一些通用的特點(diǎn)：集成度高、價(jià)格低廉、高可靠性、核心頻率低、程序是預(yù)先裝載的以及不允許用戶安裝軟件。軟件定義汽車的出現(xiàn)，要求整車控制器具備高計(jì)算性能、程序可更新、客戶可安裝軟件等特性，在整車控制器上微控制器便不能再獨(dú)自勝任。
目前主流的解決方案是引入微處理器（MPU）作為微控制器的補(bǔ)充。組成雙核心高性能整車控制器。這些微處理器與智能手機(jī)或PC中使用的微處理器非常相似，具有強(qiáng)大的計(jì)算及數(shù)據(jù)處理能力和高核心頻率。但其并不像微控制器具有種類繁多的外設(shè)，甚至連程序運(yùn)行所必須的RAM、ROM都不包含，所以硬件設(shè)計(jì)時(shí)必要的外設(shè)需要被重新考慮。
整車控制器中同時(shí)包含了微處理器與微控制器（圖6）。由于這是2個(gè)獨(dú)立的軟件系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)一些共同的功能，核間通信必不可少。核間通信有大量數(shù)據(jù)量傳輸，對(duì)通信帶寬要求較高，且通信方式必須同時(shí)被微控制器和微處理器所支持。滿足上述特點(diǎn)的以太網(wǎng)是一個(gè)優(yōu)質(zhì)選擇。
圖6 微控制器（MCU）與微處理器（MPU）集成度差別
雙核心控制架構(gòu)還有一種形式，高集成度的SOC（System on Chip）芯片同時(shí)集成微控制器和微處理器。盡管物理上統(tǒng)一，但這仍然是2個(gè)獨(dú)立的軟件系統(tǒng)，需要相互配合去實(shí)現(xiàn)一些共同的功能。
在雙核心架構(gòu)的整車控制器中，微控制器和微處理器采用不同的操作系統(tǒng)。CLASSIC AUTOSAR依然是微控制器最好的操作系統(tǒng)解決方案。而對(duì)于微處理器，操作系統(tǒng)選擇空間很大，主要包括Linux、QNX、VxWorks、PikeOS。雖 然AUTOSAR推 出 了ADAP?TIVE AUTOSAR，但嚴(yán)格來(lái)講，這并不是一個(gè)完整的操作系統(tǒng)。
展開 純電動(dòng)汽車整車控制器原理及功能解析
典型分布式整車控制系統(tǒng)示意圖如下圖所示，整車控制系統(tǒng)的頂層是整車控制器，整車控制器通過(guò)CAN總線接收電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)的信息，并對(duì)電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)和車載信息顯示系統(tǒng)發(fā)送控制指令。電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池組的監(jiān)控與管理，車載信息顯示系統(tǒng)用于顯示車輛當(dāng)前的狀態(tài)信息等。
典型分布式整車控制系統(tǒng)示意圖
下圖為某公司開發(fā)的純電動(dòng)汽車整車控制器組成原理圖。整車控制器的硬件電路包括微控制器、開關(guān)量調(diào)理、模擬量調(diào)理、繼電器驅(qū)動(dòng)、高速CAN總線接口、電源等模塊。
某公司開發(fā)的純電動(dòng)汽車整車控制器組成原理圖
（1）微控制器模塊
微控制器模塊是整車控制器的核心，綜合考慮純電動(dòng)汽車整車控制器的功能及其運(yùn)行的外界環(huán)境，微控制器模塊應(yīng)該具有高速的數(shù)據(jù)處理性能、豐富的硬件接口、低成本和可靠性高的特點(diǎn)。
（2）開關(guān)量調(diào)理模塊
開關(guān)量調(diào)理模塊用于開關(guān)輸入量的電平轉(zhuǎn)換和整型，其一端與多個(gè)開關(guān)量傳感器相連，另一端與微控制器相接。
（3）模擬量調(diào)理模塊
模擬量調(diào)理模塊用于采集加速踏板和制動(dòng)踏板的模擬信號(hào)，并輸送給微控制器。
（4）繼電器驅(qū)動(dòng)模塊
繼電器驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)繼電器，其一端通過(guò)光電隔離器與微控制器相連，另一端與多個(gè)繼電器相接。
（5）高速CAN總線接口模塊
高速CAN總線接口模塊用于提供高速CAN總線接口，其一端通過(guò)光電隔離器與微控制器相連，另一端與系統(tǒng)高速CAN總線相接。
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