MPC555微控制器与汽车电子
在国家高技术研究发展计算(863计划)电动汽车重大专项课题“燃料电池客车多能源动力总成控制器软硬件平台”中,北京西曼自动化技术有限公司配合课题承担方——清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室,积极开发基于MPC500系列新一代汽车电子ECU软硬件平台以及集成开发环境,包括:MPC555评估板MPC565单板系统、OSEKLinux实时操作系统等。这些为MPC565单板系统、OSEKLinux实时操作系统等。这些为发展我国自主知识产权汽车电子关键核心技术,积极开发嵌入式软硬件及集成开发环境。
表1 国内外MPC555应用开发板情况比较
公司产品 | ETAS公司EVB555 | Axiom公司CME0555 | EST公司SBC555 | ADI公司CE555 | 北京西曼公司BWM555 |
RAM | 1MB | 512KB(可扩展到1MB) | 2MB | 8MB | 2MB |
ROM | 512KB | 512KB(可扩展到2.5MB) | 1MB | 4MB | 2MB |
逻辑分析接口 | 有 | 无 | 无 | 有 | 无 |
调试接口 | BDM接口 | BDM、JTAG接口 | 无 | BDM、JTAG接口 | BDM接口 |
仿真器支持 | ETKP-1仿真器(Lauterbach 公司) | 仿真端口总线 | VisionICE仿真 系统 | 无 | 仿真端口总线 |
I/O接口 | MPC555微控制 配备 | MPC555微控制器 配备 | MPC555微控制 配备 | MPC555微控制 配备 | MPC555微控制器配备 |
RS232接口 | 1 | 2 | 2 | 1 | 2 |
CAN总线 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
操作系统(OS)支持 | OSEKworks(WindRiver公司)、ERCOSEK(ETAS公司) | OSEKworks(WindRiver公司)、OSEK turbo(Metrowerks公司) | OSEKworks(WindRiver 公司) | Rtexec(ADI公司),proOSEK(3SOFT公司) | PowerOSEK (西曼) |
模拟接口 | MPC555微控制器配备 | MPC555微控制器配备 | MPC555微控制器配备 | MPC555微控制器配备 | MPC555微控制器配备 |
其它 | 备选:以太网ETKP | 420LCD液晶屏、44键盘 | - | VME总线、I/O信号调理 | - |
3 MPC555微控制器在汽车电子领域的应用
MPC555推出不久,便于1999年获得汽车行业国际PACE汽车创新产品优秀奖,并在嵌入式计算机控制领域,特别是汽车电子应用领域得到迅速发展。由于其优良的性能和强大的市场推广力度,MPC555在各个层次,从高科技研发项目、终端用户(汽车制造厂家)到各专业软硬件开发商都予以高度的重视,并积极开发应用MPC555产品。例如,美国MoBIES(Model-Based Integration of Embedded System)基于模型一体化嵌入式系统科研项目。MoBIES是由美国国防部DOD(Department of Defense)国防高技术研究项目局DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)信息处理技术办公室IPTO(Information Processing Technology Office)资助的项目。此项目旨在为嵌入式系统开发基于模型的软件组件集成技术。MoBIES项目日期从2000年6月开始到2003年11月结束。该项目的汽车OEP(Automobile Open Experimental Platform,汽车动力控制系统开放式试验平台)由Vehicle Dynamic Laboratory承担,采用MPC555为系统硬件控制单元。MPC555被重视的程度日益加强。
MPC555微控制器在汽车电子领域得到了广泛的应用,是目前被国际汽车电子系统广泛采用的新一代芯片。MPC555系列产品在2000年汽车行业的年销售额达10亿美元之多(据Motorola报道)。国外的汽车电子工业已形成了从半导体硬件到软件到部件开发,再到系统集成应用的一整套开发和生产体系。围绕着汽车制造商,形成了专业化、可提供全套应用系统的各类供应商:从硬件设计到软件开发,以及各种专用控制原型的提供,再配用先进的开发工具,使专业设计人员和制造商在生产一线开发、调试新产品等。这大大缩短了产品的开发周期。
以32位嵌入式微控制器为基本技术特征的新一代电控单元(Electronic Control Unit,ECU)已成为汽车电子发展应用的主流。汽车工业是使用微控制器最多的工业,一辆现代汽车最多可使用达上百个微控制器(如图1所示)。汽车电子系统占整车成本的比例在90年代末已超过了30%,现在还在继续上升。
汽车电子行业的发展依赖于汽车工业的蓬勃发展,以及后者在整个工业领域所处的重要地位。汽车电子的技术基础来源于半导体行业、软件开发、执行器和传感器等电子技术的发展。汽车电子产品能够在高速移动、苛刻和剧烈变化的环境下运行,并且具有高可靠性、安全性、较强的机电结合性、适于大指和低成本的生产等特点。
国际汽车电子技术正处于全面快速发展的阶段,其特征主要体现在四化一功能,即多样的功能(从最初的发动机电子点火与喷油发展到如今的各种控制功能,如自动巡航、自动启停、自动避撞等)、技术一体化(从最初的机电部件松散组合到如今的机液电磁一体化,如直喷式发动机电控共轨燃料喷射系统)、系统集成化(从最初的单一控制发展到如今睥多变量多目标结合协调控制,如动力总成综合控制、集成安全控制系统等)、通信网络化(从初期的多子系统分