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白纪龙

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汽车设计第一步——选择合适的单片机


当缩小汽车设计的主控制单元时,第一个操作命令是什么?
微芯片的新 pic18-q41和 AVR DB 单片机家庭寻求满足汽车微处理器的要求,如低成本,小体积,高性能,低功耗,重点是增加微控制器集成。
另一方面,意法半导体公司新的 Stellar MCU 系列被设计用于执行多个独立的实时应用程序,消除了确定性和虚拟化之间的权衡。
有这么多的单片机选项可用,并显然更多的不断开发,它可以混乱的选择部件,将满足您的设计的所有要求。因为每个项目包括这样的具体要求,数据表将是必不可少的,以提供更深入的澄清,选择正确的汽车单片机。
不过,在本文中,在考虑一组 mcu 时,我们将考虑基本的先决条件——也就是说,在开始按规格缩小选择范围之前。
首先,确定单片机是否是汽车合格
汽车电子系统可以是非常复杂的与几十个独立的控制系统,所有连接可达一英里的电线。除了技术上的复杂性,SAE 还为汽车设计所涉及的电子设备制定了严格的标准。
这意味着在选择汽车单片机的第一步是确保它的汽车合格。

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汽车网络类型。

由于汽车中有如此多的相互连接的 mcu,SAE 和其他汽车协会已经定义了多种网络类型和协议。需要知道的主要网络和协议有 CAN、 LIN、 FlexRay、 MOST 和以太网 AVB。
数据表的快速浏览是识别 CAN 端口或以太网端口的全部。您还可以确定微控制器是否按照上面列出的协议规范设计。
考虑单片机的预期应用
正如前面提到的,可以有许多微控制器共存在一个汽车系统,所有服务不同的功能。因此,为您的设计选择正确的单片机的下一步是考虑它需要服务的应用程序。
为了帮助您打破这种开放式的考虑,您可以考虑,例如,需要什么外围设备。某些应用可能需要高端微控制器上的复杂外围设备。一个例子是具有增强特性的 ADC,例如多通道12位连续转换。对于不太复杂的应用,单通道8位转换 ADC 的低端微控制器可能是合适的。
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显示一辆车内应用程序广泛数量的图表。图片由 NXP 和 SemiMedia 提供

您可能还需要考虑您的应用程序对任务的关键程度。如果您的单片机负责部署安全气囊与快速响应时间,高巴士速度与低容忍错误可能是您的单片机的优先事项。其他应用程序也许能够以更大的误差容忍度运行,如调整座位和镜子。在这些情况下,一个较低的总线速度将做的工作,同时优先考虑低功耗。
通过基本规格缩小范围
一旦你确定了一个单片机是符合汽车条件的,并且列出了组件最终应用程序的核心租户,你就需要深入挖掘设备的数据表、应用程序说明和其他任何技术错误。
和飞思卡尔建议设计人员询问 MCU 的 RAM 和 NVM 能力,以确保它与终端设备的目标相一致; 例如,座椅、转向器和收音机将需要更多的内存存储,而简单的开关应用程序不需要。
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微芯公司新型 AVR128DB28/32/48/64汽车微控制器框图图片由微芯公司提供

或者,您可以大小如何包装大小的某个单片机适合进入分配数额的MCU空间在您的设计。您还应该确定应用程序的主要目标是低功耗还是高性能,并相应地评估数据表的规范。
其他需要注意的事项包括您需要的最小 i/o 数量、支持软件工具的可用性以及 MCU 未来的可伸缩性。
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总结
虽然不可能在一篇简短的文章中充分讨论选择汽车 MCU 的所有考虑因素,但是这里有一些关键要点。首先,在你甚至可以考虑一个单片机的汽车应用程序,你需要确保它的汽车合格。这可以根据所讨论的 MCU 是否支持汽车网络和协议来确定。
除此之外,每个应用程序都有自己的一组需求。理解您的应用程序并选择一个具有免费规格的单片机对于为您的设计找到合适的组件是至关重要的。
随着越来越多的面向汽车的 MCU,如那些从意法半导体和微芯片找到他们的方式到市场,学习可靠地选择正确的单片机为您的应用将成为一个有用的技能。

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