Съвременните автомобили идват с множество ECU, свързани към CAN шината - вътрешната компютърна мрежа на автомобила. ECU контролират почти всяка част от автомобила, като двигател, спирачки, трансмисия и въздушни възглавници, като същевременно автоматизират тези части и повишават ефективността.
ECU се състоят от един или повече микроконтролерни процесори, които са специализирани чипове, адаптиращи се лесно в здрава работна среда, висока температура и гравитационно привличане.
1. SPC5 32-битов автомобилен MCU
STMicroelectronics произвежда серия от 32-битови микроконтролери (MCU) за автомобилни ECU приложения. Тези чипове идват с вградена флаш памет, която варира от 128 KB до до 10 MB.
Семейството SPC5 ECU чипове също предлага различни възможности за обработка, в зависимост от автомобилните приложения, като универсални, сигурни и свързани и висока производителност. Ще намерите тактова честота на процесора от 48MHz и до 200MHz.
Следователно, в зависимост от дължината или числата на програмния код, производителят на автомобила може да избере различни чипове за ECU.
SPC5 MCU се предлагат с до три процесорни ядра. Най-вече ще ги намерите в ECU, които управляват двигателя и шасито, плюс усъвършенствани системи за подпомагане на водача (ADAS), безопасност на водача и прозорци и врати.
Чипът и неговият модул памет могат да издържат на температура до 165 °C и работят добре дори при -40 °C. Тъй като това са процесори от автомобилен клас, те също могат да издържат на тежки удари.
Свързани: Работни температури на компютъра: Колко горещо е твърде горещо?
ECU, направени от тези микроконтролери, поддържат широк спектър от опции за свързване на данни като Ethernet, локална мрежа за свързване (LIN), FlexRay, DSPI и CAN-FD.
2. Архитектура MIPS32 и MIPS64
MIPS микроконтролерите идват с архитектурата на набора от инструкции RISC. Най-вече ще ги намерите в електронни устройства като усъвършенствани мрежови модули, малки микроконтролери, игрови конзоли, продукти за автоматизация на офиса и приемници.
MIPS Technologies произвежда MIPS 32-битови и MIPS 64-битови MCU за автомобилни ECU. Тези процесори са ефективни с код, изискват по-малко енергия и са на ниска цена. Някои MIPS 64-битови микроконтролери са идеални за автомобилни приложения от висок клас, тъй като последните се нуждаят от по-високи възможности за обработка и графично изобразяване.
Свързани: Интегриран срещу Специализирана графична карта: Неща, които трябва да знаете
Производителите на автомобили използват предимно 32-битовите микроконтролери MIPS за автоматизиране на електронното управление в автомобила.
Например, електронни врати, качулки, чистачки на предното стъкло, автоматични прозорци и др., работят на MIPS32 базирани на архитектура процесори. Някои електронни системи на шасито и задвижване включват също 32-битовия MIPS MCU.
Напротив, модерните системи като информационно-развлекателната система, ADAS и автономното шофиране изискват хардуерно ускорение и разпознаване на обекти.
По този начин ECU се нуждае от повече процесорна мощност, за да вземе правилното решение във високоскоростна среда. 64-битовите микроконтролери MIPS са идеални за такива приложения.
3. 16-битови микроконтролери за ECU на двигатели
Microchip Technology Inc. също така произвежда различни микроконтролери и микропроцесори за приложения на автомобилни ECU, а 16-битовите MCU се предлагат предимно в електронните управляващи блокове на задвижването.
Те са съвместими с протоколи за комуникация на данни CAN-FD, CAN, USB, LIN и SENT.
16-битовият MCU по същество е микрокомпютър с различни периферни устройства за управление на двигателя, цифрово преобразуване на мощност, прецизна скорост и контрол на въртящия момент. Той също така се състои от цифрови сигнални контролери (DSC), за да помогне на MCU с допълнително управление на двигателя.
Различни типове автомобили като електрически автомобили, автомобили с двигател с вътрешно горене или хибридни електрически превозни средства използват няколко ECU, базирани на 16-битови MCU и DSC.
Микроконтролерът на тези ECU се предлага със сертификат AEC Q100 Grade 0, който показва, че процесорът и неговият модул памет са много стабилни в температурния диапазон от -40 °C до 150 °C.
Микрокомпютърната система може да издържи на тежки условия като внезапни удари, високоскоростна мобилност, отлагане на масло и грес.
16-битовият MCU е в състояние да изпълнява алгоритми за управление на двигатели, задвижващи механизми, изпускателни клапани на турбокомпресора, EGR клапани и маслено/водни помпи.
4. 8-битови микроконтролери
8-битовите MCU са идеални за ECU, които трябва да изпълняват малки програмни кодове. PIC и AVR MCU са марки на Microchip Technology Inc. и ще ги видите в различни автомобилни ECU, които управляват аналогови сензори, цифрови сензори и капацитивни сензорни функции.
В днешно време съвременните автомобили се предлагат с LED осветителни системи за енергийна ефективност. Ще намерите едно или две ECU, контролиращи тези LED масиви, и повечето от тези ECU са базирани на 8-битови микроконтролерни модули.
8-битовите MCU консумират ниска мощност, тъй като се състоят от независими от ядрото периферни устройства или CIP. Някои функции на ECU може да не изискват постоянно използване на процесора. Тук CIP играят жизненоважна роля.
Тези микрокомпютри се доставят и с интелигентни аналогови периферни устройства, така че ECU да може да управлява аналоговите сензори чрез преобразуване на аналогово-цифров сигнал.
За чувствителни на допир функционалности в автомобила, тези чипове съдържат и периферен сензорен контролер, който му помага да разпознава и измерва капацитивното докосване.
5. S32K Автомобилни микроконтролери
Микроконтролерите S32K са от NXP Semiconductors N.V. и са проектирани на RISC архитектура от серията Arm Cortex-M. ECU, базирани на такива MCU, предлагат усъвършенстван софтуер, функции за безопасност и сигурност за интелигентни автомобили.
Тези MCU преминават сертификатите ASIL B/D и следователно са подходящи за различни автомобилни ECU, които ще управляват каросерията, електрическия модул и зоните за управление.
Повечето от микроконтролерите S32K преминават и сертификатите AEC-Q100 Grade 0, Grade 1 и Grade 2, така че производителите на автомобили да могат да използват процесорите в здрава среда с експозиция при висока температура.
S32K MCU се предлагат в променливи ядра за обработка като двуядрен, едноядрен и lockstep ядро. Капацитетът на флаш паметта и броят на изводите се променят в зависимост от процесорното ядро.
Обикновено тези микроконтролери варират от 128 kB до 8 MB във флаш памет за съхранение на програми, докато предлагат два типа конфигурации на щифтове: 32 до 176 пина и 48 до 289 пина.
6. 32-битов микроконтролер AURIX TriCore
Infineon Technologies AG произвежда вградена система за ECU на превозни средства, която се състои от микроконтролер, RISC процесорно ядро и DSP в един микроконтролер. Тези микроконтролери са популярни като 32-битови AURIX TriCore микроконтролери.
Често ще ги намерите в ECU, които управляват двигателя с вътрешно горене, блоковете за управление на трансмисията и електрическите системи за сервоуправление.
Освен двигателя и трансмисията, 32-битовите AURIX TriCore MCU-базирани ECU са идеални за ADAS, автономно управление на шофиране, управление на безопасността на шофиране и автоматизация на услуги, свързани в автомобила.
Тези процесори се предлагат в диапазон на скорост на обработка от 133 MHz до 300 MHz. MCU предлагат минимална флаш памет от 0,5 MB до до 16 MB.
В сравнение с други споменати по-горе MCU, те са по-мощни поради специалната SRAM. По отношение на свързаността на данните, микрокомпютрите са съвместими с CAN, LIN, FlexRay и SPI протоколи.
Малки ECU чипове със сложни функции
Сега, когато знаете за няколко микроконтролера на ECU, може би си мислите, че тези чипове са по-малко мощни от CPU за домашен компютър. Това е правилно, защото те трябва да изпълняват няколко предварително дефинирани кода и в повечето случаи тези кодове са не повече от един мегабайт.
Въпреки това, винаги ще намерите повече от едно ECU с различни програмни кодове за целия автомобил. Познаването на повече за ECU на вашия автомобил ще ви помогне да се грижите подходящо за превозното средство и да подхранвате мозъчните си клетки, ако сте автомобилен ентусиаст.
YouTube е пълен с отлични и информативни автомобилни канали. Ето най-добрите канали в YouTube за автомобилни ядки.
Прочетете Следващото
- Обяснена технология
- процесор
- Обработка
Тамал е писател на свободна практика в MakeUseOf. След натрупване на значителен опит в технологиите, финансите и бизнеса процеси в предишната си работа в ИТ консултантска компания, той приема писането като професия на пълен работен ден преди 3 години. Въпреки че не пише за производителността и последните новини в областта на технологиите, той обича да играе Splinter Cell и да гледа безумно Netflix/ Prime Video.
Абонирайте се за нашия бюлетин
Присъединете се към нашия бюлетин за технически съвети, ревюта, безплатни електронни книги и ексклузивни оферти!
Щракнете тук, за да се абонирате
