在轿车电子的各个体系傍边，往往需求选用车用MCU（车用微操控器）做为运作操控的中心，而轿车对电子体系的倚重，也影响车用微操控器商场的快速生长。电子体系在轿车中的运用越来越凌乱，车用MCU也发挥越来越重要的效果。

　　轿车作为一部大型的机电一体化设备，轿车电子在轿车全体本钱中的份额越来越大。现在欧美发达国家轿车电子的均匀本钱达350美元以上，其包含了从车身操控、动力传动、车身安全，到车内文娱的各个方面。

　　微操控器（MCU）作为轿车电子体系内部运算和处理的中心，也遍及悬挂、气囊、门控和音响等几十种次体系（Sub-System）中。由于轿车作为高速交通工具承载了对用户生命安全的确保，一起轿车常常作业在非常恶劣的环境中，其对内部电子设备的牢靠性要求要远高于一般性电子产品。因而轿车电子所用的MCU与一般性产品的结构差异尽管并不很大，而一般的MCU产品由于牢靠性不能契合厂商的要求而并不能被选用，这也是轿车电子产品同一般性电子产品商场的差异之一。

　　跟着今日轿车对运用功用的要求愈来愈高，需整合的体系也愈来愈凌乱，使得轿车电子体系关于高阶32位 MCU的需求不断进步。这类车用MCU往往被置放在高热、多尘、剧震、电子搅扰严峻的运作环境，因而对耐受性的要求远高于一般用处的MCU。此外，在轿车的运用环境中，车用MCU有必要与多个车用电子操控设备（ECU）相衔接，其间最常见的传输接口为CAN和LIN。

　　CAN和LIN是最常见的车身体系总线接口，因而轿车电子类MCU除了在牢靠性和反抗恶劣环境等方面有较高要求外，还要能完结对上述总线接口的支撑。

　　CAN：CAN又分为高速CAN和低速CAN，高速CAN的传输率能够抵达1 Mbps，适用于ABS、EMS等着重实时反响的运用；低速CAN则可抵达125 Kbps，适宜较低速的车体零件操控。此外，CAN操控器的型式可分为旧型的1.x、规范型的2.0A和延伸型的2.0B，愈新的规范效能天然愈好，其间 2.0B又可分为被迫（passive）型式和主动（active）型式。

　　LIN：LIN则是较CAN更为低速且低本钱的通讯计划，选用一个主节点、多个从节点的概念（最多支撑16个节点），可达 20 kbps数据传输率，总线电缆的长度最多能够扩展到40公尺。它很适宜做为空调操控（Climate Control）、后照镜（Mirrors）、车门模块（Door Modules）、座椅（Seats）、智能换器（Smart Switches）、低本钱传感器（Low-cost Sensors）等较单纯体系的散布式通讯解决计划。

　　CAN总线即操控器局域网 （Controller Area Net），是一种现场总线，开端由德国BOSCH公司为轿车监测和操控而规划，首要用于各种进程检测及操控。CAN总线分为高速CAN和低速CAN，前者首要用于动力和安全等要害性的运用，如发动机操控单元、主动变速器操控、ABS操控、安全气囊操控等;后者则一般针对一般性车身运用，如集控锁、行李箱锁、车窗，及车内灯火等。CAN总线的协议也在不断演进开展，从最前期的1.x版别已开展到现在的CAN2.0A及其扩展版CAN2.0B，其间CAN2.0B又分为主动（Active）式和被迫（Passive）式。

　　由于CAN总线协议的版别和分类不同，对车用MCU的要求也有差异。除了说到的协议版别，CAN总线操控器缓存和接纳过滤器的数量也影响了MCU的选用。如图所示，ST的CAN操控器针对不同的运用场景，有pCAN、beCAN、bxCAN、FullCAN 和 cCAN五款不同类型。其间如beCAN、bxCAN两款适宜中高端车身功用操控及低端网关;FullCAN适宜引擎办理体系;cCAN则适宜高端的网关和动力传动操控。

　　LIN（Local Interconnect Network）总线是一种结构简略、装备灵敏、本钱低价的新式低速串行总线，首要用作CAN等高速总线的辅佐网络或子网络。在带宽要求不高、功用简略、实时性要求低的场合，如车身电器的操控等方面，运用LIN总线可有用的简化网络线束、下降本钱、进步网络通讯功率和牢靠性。如图所示，LIN首要适宜于车内空调操控（Air-Conditioning Control）、车门操控模块（Door Modules）、座椅操控、智能换器（Smart Switches）、低本钱传感器（Low-Cost Sensors）等散布式通讯运用。

　　车内网关操控器（Gateway）的效果是车内电子体系中不同网络的通讯纽带，使散布在车身内的各个单元可完结交流。网关一般包含总线收发器、稳压器（Regulator），以及支撑多种网络协议的低本钱、高效能微操控器;并广泛支撑低速及高速CAN、LIN、ISO-9141和J1850等车用电子通讯接口。网关操控器规划上比较灵敏，一般厂家会依据自己的需求而定制。针对不同的运用，其能够集成在车身操控单元或外表组件等设备傍边，也能够作为一个独立的模块呈现。

　　MCU嵌入式内存可为满意工控机体系的需求供给确保，安稳性可得到进步，也有助于完结更低的本钱和增大作业处理的弹性。因而在MCU上供给嵌入式内存，乃至整合DSP的单元，已成为现在的规划趋势。

　　车用MCU嵌入式内存包含ROM、EEPROM、RAM和Flash，其间NOR Flash作为微操控器程序及数据贮存的内存可使MCU具有更高的弹性，已逐步成为现在规划的干流。由于嵌入内存而使MCU无需与外部组件进行高速串连，因而不易发生信号搅扰的问题，下降了接线的凌乱度，进步了安稳性。此外，嵌入式内存省去了外接元件，也可有用削减PCB尺度，给产品规划更大的灵敏性。在数据安全性方面，MCU嵌入式内存的数据保护机制可完结较高的牢靠性，确保其间的数据免遭盗取。

　　数字信号处理（DSP）技能是当今高科技数码工业的技能根底。从MP3随身听到航空航天等的高技能运用，DSP技能无所在不在并增加敏捷。在轿车电子体系规划中，除在上文说到的在MCU嵌入内存外，为MCU参加DSP的MAC功用也可有用进步数据处理的弹性。DSP归于体系的软件功用范畴，因而可灵敏地依据厂商或客户的需求进行功用改善和晋级。此外，DSP与处理器（ARM、PowerPC等）相结合可完结多使命分工处理，例如可把要害的操控功用交由处理器完结，而让DSP专职进行运算方面的作业，这样可下降体系功耗并进步处理功率。

　　DSP一般用于处理很多的数字信号、编解码，及通讯数据剖析。在轿车电子体系中，例如车载辅佐路况警示安全体系，DSP可用于处理和辨认凌乱的路况信息并及时为司机供给实时建议和正告。

　　MCU要进步处理功用，有必要从其间心及软、硬件体系架构下手以富士通新一代MCU的FR81SCPU中心为例，它的作业功用抵达1.3MIPS/MHz，比上一代FR60中心高出30%的处理效能；因具有内置式单精度浮点运算单元（FPU），能够满意图画处理体系和那些需求浮点操作功用的体系（如制动器操控）要求。此外，透过硬件式的FPU支撑，能够简化软件程序并进步运算功用。

　　今日轿车中的CAN网络内存在着很多的内置式ECU，它们的规划跟着节点数量的增加而不断扩大，因而车用MCU有必要支撑更多的消息缓冲器（message buffer）。上一代的32位CAN微操控器能供给达32个内置式消息缓冲器，但现在已显得不足运用，以新一代富士通MCU来说，已能支撑达64个内置式消息缓冲器，并且支撑CAN 2.0A/B规范及供给1Mbps的高传输率。

　　车用MCU衔接的外围恰当多样，而衔接的接口或许是UART、频率同步串行、LIN-UART 和I2C，因而有必要具有弹性的接口衔接才能。为了满意此需求，富士通将内置式多功用串行接口用作串行通讯接口，并透过软件办法来切换上述各种接口，以灵敏支撑外部组件的通讯规范，并进步体系规划的自由度。新系列MCU还供给LIN-UART 的6条通道，然后能够与更多操控单元进行通讯；其间MB91725系列因具有定时器功用的多条信道和 A/D 转化器，更简略到达各种功用的整合。挑选轿车MCU需求考虑哪些要素？

　　在轿车运用中，微操控器（MCU）供给着至关重要的功用。跟着价格的下降及整固的增加等原因，MCU也逐步走向产品化。可是关于不同的MCU来说，仍存在很大的差异，因而怎么挑选适宜的轿车MCU以下降本钱而不影响所需的功用也变得尤为重要。

　　微操控器（MCU）在从电机操控，到信息文娱体系和车身操控等越来越广泛的轿车运用中供给至关重要的功用。跟着价格的下降和整固的增加，微操控器正变得越来越遍及，这意味着MCU被越来越多地视为产品。尽管存在这种产品化趋势，轿车体系规划工程师依然以为不同的操控器会有很大的差异，包含各种等级的集成度和功率要求。挑选MCU一般能够减缩资料本钱（BOM），然后有用地下降电子操控单元（ECU）自身的价格。

　　挑选轿车MCU时，规划工程师能够考虑以下重要要素，完本钱钱压力与运用所需的特定功用特征之间的平衡。

　　MCU作业时的毛病危险之一是在临界点时电源电压或MCU内部电压或许降至所需电平以下。明显，假如作业电压无法确保，而超出了引荐电源电压之外的话，这就会引发毛病。

　　传统体系选用外部电压监测IC来查看电压。不过，这个功用能够经过一个既监测MCU内部电压，又监测外部电源电压电平的内部区块整合到MCU中。如图1所示，当电压降至预设的阈值以下时，MCU会主动重置。阈值电平能够从一组预先设定值（7个）中进行挑选。这种办法能够从BOM中去掉外部元器材，然后下降本钱。

　　要考虑的另一个重要功用是看门狗计时器（WDT），这种计时器有助于从“失控的微处理器”或“凌乱状况下的处理器”等毛病状况中康复。该模块一旦检测到MCU处于无呼应状况就会重置MCU。曩昔，嵌入式体系选用外部IC来履行此功用，不过，能够在MCU中整合多个看门狗计时器。例如，一个计时器能够作为CPU操作体系时钟外部的独立时钟作业。此计时器将依据较慢的CR时钟，适宜作为MCU的硬件看门狗运用，或许用于较长的软件循环然后避免呈现失控状况。另一个计时器能够依据较快的外围时钟。理论上，当计时器或许由于某些过错状况而反应过快时，看门狗计时器会支撑窗口功用，此刻也会重置MCU。

　　与看门狗计时器相同，EEPROM向来都是MCU的外部器材。不过，也有或许经过选用专用ROM将这类存储设备变成内部器材。进步安稳性和选用纠错机制能够进一步增强内置EEPROM。

　　将EEPROM整合到内部的高档办法是选用具有两层操作功用的闪存。闪存存储库的一部分能够进行读取，而另一部分库则能够进行编程，经过单个闪存模块来完结EEPROM。另一种办法是完结两个闪存模块，不过这种办法的开支会比两层操作闪存的开支大。

　　由于电子操控单元定位办法的原因，轿车环境中的电气衔接的确很长。轿车体系包含许多ECU和罗致相对较大电流的其他设备。因而，除ECU自身发生的寄生噪声之外，电气接地电平往往不抱负，或许会在必定规模内漂移。

　　依据这样的接地状况进行MCU规划会进步鲁棒性和毛病安全等级。高档MCU往往是依据轿车状况针对规范化VIL进行规划的。由于“浮地”有助于避免犯错，然后进步了ECU质量。

　　轿车体系中的某些ECU能够处理电池电平电压周围的I/O信号。关于依据CMOS规划的半导体，I/O信号是VCC电平的最大值，一般在3V至5V规模内。因而，需求转化器器进行电压电平转化。某些状况下，能够完结电压保护，然后答应高压信号经过限流电阻直接相连。

　　在对引脚数恰当大的IC进行PCB布局时尽或许坚持最小的层数往往很有应战。PCB上的外围元器材无法总是依据MCU的引脚散布进行抱负的定位。有时，假如MCU具有将其内部模块重定位至其他一组引脚的内置灵敏性的话就会很有用。这能够经过软件设置来完结。这种才能能够进步PCB布局进程中的灵敏性。

　　模数转化器（ADC）一直以来都是嵌入式体系的一个根本功用块。ADC可将信号从模仿域转化至数字域，然后使得能够拜访来自模仿域的信息。

　　能够依据具体的运用修正ADC功用块依据ADC功用块对MCU进行区别。这种增强能够区别整个MCU封装。比方，ADC模块能够在硬件中支撑规模比较器和脉冲检测功用。这些功用关于外表板中的步进电机操控等运用、电源监测和传感器运用非常有用。ADC能够处理来自步进电机线圈的输入信号，以履行零点检测（ZPD）。在硬件中完结处理使命时，CPU能够在其它当地运用其MIPS。

　　本地互连网络（LIN）是一种本钱低价的低速通讯技能，该技能在车身运用中得到了广泛的运用。经过LIN总线可完结主动帧头的传输和检测、通讯测验功用、变量中止长度生成、以及硬件中的校验和生成和验证等功用。因而，运用LIN总线有助于增强MCU功用。此办法用于其他当地时有助于节省CPU的MIPS。

　　关于外表板运用而言，ECU选用零点检测（ZPD）来确认指针何时抵达结尾以便中止步进电机。此功用要求步进电机操控器（SMC）读取和评价电机线圈中的电压信号（也称为“反电动势”），然后进行检测。增加硬件支撑能够增强SMC，然后进行电压评价，这样，完结ZPD就无需任何外部元器材。此外，大大都反电动势评价也能够选用硬件机制来进行。（在这方面，上文中说到的ADC规模比较器和脉冲检测功用比较有用。）此外，此办法只需求最小的CPU运用率

　　以硬件区块的方式供给四方位和转数计（QPRC）功用非常有利。这样，用户就能够在音频和导航运用中完结飞梭（jog-dial）功用。此模块能够操控旋转程度和方向，确认旋转速度。从理论上讲，这能够经过在MCU中选用规范输入捕获单元来完结。不过，完结专门用于这些使命的专用硬件模块可使CPU节省资源，然后完结体系内更好的使命分配和简化的软件包。

　　车载MCU的商场首要会集在8、16和32位的微控器，可按轿车电子产品的不同需求用于不同功用的场景。

　　8位MCU由于处理才能的约束首要运用于电扇、空调、雨刷、车窗、集线盒、座椅操控、门控等比较简略的体系。16位MCU则属一般用于中端设备，首要运用场合为引擎操控动、离合器操控、底盘组织和悬挂、电子剎车、电子式动力方向盘，和电子式涡轮体系等动力和传动体系。32位MCU在轿车电子范畴首要用于预磕碰（Pre-crash）模块、自适应巡航操控（ACC）、驾驭辅佐体系、电子安稳程序等安全功用、凌乱的X-by-wire等传动功用，以及多媒体信息体系（Telematics）、安全体系和引擎操控方面等需求较高智能性、运算功用、实时功用的模块。

　　现在，16位MCU的生存空间好像遭到8位和32位MCU的不断揉捏。8位微操控器的处理器中心功率不断进步，跟着嵌入式内存容量的增加，以及接脚数更具弹性，再加上老练的技能促进本钱进一步下降，让8位微操控器的适用商场空间变得更大，能向上包含一些16位MCU的运用，也能向下替代大都4位MCU。32位MCU在越来越着重智能性、实时性和多样化的今日非常具有商场潜力，除了处理凌乱的运算及操控功用，32位MCU产品也将扮演车用电子体系中的主控处理中心人物，也便是将涣散遍地的中低阶电子操控单元（ECU）会集办理。而这些才能都不是16位MCU所具有的。

　　16位MCU好像境况非常为难，但在参加更高容量内存及上文说到的具有DSP-MAC的条件下，16位产品依然能满意特别运用功用的需求。并且在组件的质量、功用，和本钱上其已取得商场认可，依然存在其恰当的商场空间。另一方面，尽管32位MCU产品在一般商场上已被广泛运用，但现在一般呈现在高端轿车产品中。而在大大都的传动及安全体系等要害性运用上仍以16位MCU为主。首要的原因是32位MCU大多仍处于轿车电子零件规范的验证阶段，之后还需求经过车厂自身的各种环境测验，所以成为商场干流还需求等候一段时间。

　　8位MCU：首要运用于车体的各个次体系，包含电扇操控、空调操控、雨刷、天窗、车窗升降、低阶外表板、集线盒、座椅操控、门控模块等较低阶的操控功用。

　　16位MCU：首要运用为动力传动体系，如引擎操控、齿轮与离合器操控，和电子式涡轮体系等；也适宜用于底盘组织上，如悬吊体系、电子式动力方向盘、扭力涣散操控，和电子帮浦、电子刹车等。

　　32位MCU：首要运用包含外表板操控、车身操控、多媒体信息体系（TelemaTIcs）、引擎操控，以及新式的智能性和实时性的安全体系及动力体系，如预磕碰（Pre- crash）、自适应巡航操控（ACC）、驾驭辅佐体系、电子安稳程序等安全功用，以及凌乱的X-by-wire等传动功用。

　　2023年6月27日，上海讯—— 上海复旦微电子集团股份有限公司今日举行线上发布会，推出车用MCU FM33FG0xxA系列、适用于BLDC电机驱动和显现面板操控运用的低功耗MCU FM33LF0xx系列，和依据 Arm Cortex-M33 内核的高功用MCU FM33FK50xx系列。 复旦微电子集团电力电子事业部技能总监翟金刚作开场介绍，公司是国内最早起步进行智能电能表专用 MCU 芯片研制、规划及运用的芯片规划公司之一，经过二十余年的职业堆集，复旦微电连续推出多个系列、百余种类型，截止现在 MCU 累计出货超越 6.5 亿颗。凭仗在智能电表范畴的多年技能堆集，复旦微电MCU产品线拓宽至公用事业(水气热表)、轿车电

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　　1 导言 跟着经济的开展，不泊车收费体系（ETC）已在我国悄然兴起。不泊车收费体系首要是由通讯、监控、收费三大体系组成。整个体系牢靠运转的一个重要环节便是车辆检测器。在不泊车收费体系中它是检测驶向通讯区域的车辆并指令天线进行通讯的传感器，具有进入检测、车速检测、车型判别等功用；它是检测出离注册讯区域的车辆、依据ETC车道操控器的判别操控栏杆、路侧显现器的传感器，具有进入检测功用；它具有检测车辆经过，操控铲除针对该车辆的路侧显现器的显现内容以及操控针对后续车辆的显现的功用，并指令栏杆封闭的功用。 考虑到功用、价格、技能凌乱性、牢靠性、保护要求、适用规模等要素，咱们这种车辆检测器是依据地感线 动态车辆检测器规划

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　　1、引 言 电加热炉跟着科学技能的开展和工业生产水平的进步，已经在冶金、化工、机械等各类工业操控中得到了广泛运用，并且在国民经济中占有无足轻重的位置。关于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特征的操控目标，很难用数学办法树立准确的数学模型，因而用传统的操控理论和办法很难抵达好的操控效果。 单片机以其高牢靠性、高功用价格比、操控便利简略和灵敏性大等长处，在工业操控体系、智能化仪器外表等许多范畴得到广泛运用。选用单片机进行炉温操控，能够进步操控质量和主动化水平。 2、单片机炉温操控体系结构 本体系的单片机炉温操控体系结构首要由单片机操控器、可控硅输出部分、热电偶传感器、温度变送器以及被控目标组成。如图1所示

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　　最近在调试传感器的那块程序，这儿总结一下自己的心得。 调试程序的办法 办法1：led显现法，在程序中调用这一句函数led = 0；能够知道程序运转到哪里，为什么会犯错，到什么当地陷入了死循环。 办法二：串口打印法，串口打印法能够知道函数输出的东西是什么，程序中只需求运用串口中止就能够了，关于串口怎么样运用，我觉得等一下我需求总结一下最近编程的问题。 现在这儿要好好总结一下串口调试法，天祥哥在他的书上总结了串口调试的办法，开端的时分尽管开了一下，了解了他是什么状况，会用串口之外，其他的什么都不理解，到现在才真实理解串口中止的真实意义是什么，串口中止能够打断单片机的履行，让单片机在履行主函数的时分去履行其他函数。 // BH

　　近年来，跟着传感器技能的不断开展，特别是单片机技能的广泛运用，选用单片机与PC组织成的小型传感器测控体系越来越多。由于它们很好地结合了单片机的价格低，功用强，抗搅扰才能好，温限宽和面向操控等长处及Pc机操作体系中Windows的高档用户界面、多使命、主动内存办理等特征。在这种测控体系中，单片机首要进行实时数据收集及预处理，然后经过串行口将数据送给PC机，PC机再对这些数据进一步处理，例如求均值、方差、画动态曲线与核算给定、打印输出的各种参数等使命。 这儿选用霍尔传感器作为前端进行数据收集，然后在单片机操控下进行A／D转化，并将信号经过串口送给PC机进行绘图处理。 1 体系介绍 体系能够分为3个部分。榜首部分是信号源，由霍尔

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