汽车电子控制单元ECU的设计

汽车电子控制单元ECU 的设计

摘要：本文给出了汽车电子控制单元ECU 的IP 核设计。该IP 核基于RISC 技术的单指令、单周期的体系
结构，并采用了自顶向下(top-down)的设计方法和硬件描述语言Verilog HDL，给出了ECU 的体系结构以
及各个功能模块的具体设计和仿真结果。
关键词：汽车电子；电子控制单元；精简指令集计算机；IP 核
中图分类号：TN492 文献标识码：A
The Design of Automotive Electronic Control Unit
LI Hong-qiang，LIU Zhi-chun，MIAO Chang-yun
(School of Information and Communication Engineering,
Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160,China)
Abstract：The paper proposes a ECU IP core design, which is based on one clock one instruction architecture and
RISC technology. The design uses top-down method and verilog HDL. The architecture and all functional
modules of ECU have been given in detail in this paper.
Keywords：Automotive Electron；Electronic Control Unit；RISC；IP core
1 引言
2005 年是中国汽车市场发生深刻变化的一年。以国际汽车发动机研发中心向中国市场转移为契机，预
示着中国汽车整车零部件的本土化水平和技术创新水平有望大幅度提高，中国汽车电子市场国际化的进程
将迈上新的台阶。新的变化促使我们以全球化的视野去看待中国汽车电子市场的发展水平。目前，中国汽
车电子厂商在核心技术上的经验积累和资金投入上还面临巨大的困难，中国最缺乏的是了解汽车工业且具
有丰富的设计、应用和验证经验的汽车电子工程师，因此，在ABS（Anti-skid Brake System）和ECU
（Electronic Control Unit）的本土化方面仍然面临很大的挑战。
对于汽车来说，ECU 负责接受各种信号，经由内建的基础程式判别后，来控制各个系统，以维持汽车
正常的行驶。对于ECU 电子控制单元，不同厂家的名称不尽一致，如日本电装公司叫ECU，德国博士公司
称为EDU，威孚公司也称EDU，还有叫做Engine Control Unit-发动机控制单元等。ECU 广泛应用于各种电
控系统中，例如：电控共轨系统、ECS 系统、电子调速器、电控分配泵、电控泵喷嘴等。ECU 按照预先设
计的程序计算各种传感器送来的信息，经过处理以后，再发送给各相关的执行机构，执行各种预定的控制
功能。