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我省口岸惊现袋鼠皮? 企图通过邮包入境被截获

? 2018-09-20 17:03 ? 次阅读

前言

黎明2008年和乐基儿结婚,2010年传出两人因生育问题冷战,乐基儿想趁年轻时生个宝宝,黎明却不想当爸,对此始终回避不谈,隔年乐基儿传有喜赴旧金山待产,又有一说指乐基儿在怀胎2月时不幸小产,夫妻俩伤心欲绝,乐基儿回美国娘家疗伤,但对这些传闻,当事人都未回应。

近二十年来,汽车中的半导体电子元器件成分及复杂程度一直呈增长的趋势。据统计,目前汽车中90%的新发明都与电子器件的运用直接相关。某些欧洲高档车型(如BMW7系列)中的电子控制单元(ECU)已多达80个以上。这些ECU依靠网络相互通讯联系,形成一个庞大复杂的系统。它们的工作情况,直接影响到汽车的性能。众所周知,每个ECU中一般至少有一个“大脑”——单片机。这些单片机的性能、功能和可靠性,对ECU能否正常工作是至关重要的。

汽车动力总成系统是指车辆内部产生动力并传输这些动力的所有部件的总称,其主要部分包括发动机系统及动力传输系统。动力总成系统ECU的设计之难是公认的,因此,关注这个领域出现的新问题以及它们给单片机所提出的挑战并

找到有关对策,就显得意义重大。

系统性能的急速增加

当前,全球汽车工业面临的重要课题是如何不断地降低汽车油耗、减少排放以及进一步提高其驾驶性能。要做到这些,就要求ECU,特别是用于发动机管理系统(EMS)中的ECU具备运算能力越来越强大的单片机,以完成软件中各种复杂的算法和控制及实现各种硬件功能。

图1以英飞凌(Infineon)单片机的演变为例,显示了汽车用单片机30年中运算性能的发展趋势及同一时期平均油耗和排放的变化情况。从该图中可以清楚地看到单片机的运算性能在同样成本的基础上以每年30%~60%的速度增加,而车辆的平均油耗则呈不断下降的趋势,这在目前国际油价居高不下的形势下显得更有意义;同时更严格的排放标准逐一出台。目前,欧洲各汽车厂正在为所有2009年9月后出厂的新车能满足EURO5排放标准而紧锣密鼓地做准备。

在汽车的动力总成系统中单片机有什么应用?

汽车动力总成系统的应用领域的ECU,根据其用途大致可分为五大类:一是辅助型系统(Auxiliary Subsystem),如变速器控制或发动机散热控制模块;二是经济型系统,如某些低档1~4缸的汽油EMS或摩托车EMS;三是基本型系统,如3~5缸的汽油EMS,混合型燃料的摩托车EMS;四是主流型系统,如4~8缸的汽油EMS和4缸柴油EMS;五是高档型系统,如6~12缸的柴油EMS及直喷型汽油EMS。

可以预见的是,在今后五年内,除了第一种类别外的所有其它系统中的单片机的运算性能及片内存储器都会大致按照“摩尔定律(Moore’s Law)”增加。虽然对输入/输出口及定时器数量的需求不会有大的变化,但来自传感器的数字输入会增加,同时,需要更快速、精确度也更高的模数转换器单元。

每个动力总成系统类别有各自的特点及市场定位,其所用的单片机的运算性能和片内存储器的大小也不同。辅助型系统将由于其安装方式的不同和更多机电一体化(Mechatronization)的情况出现而变得更多样化,但所用的单片机的运算能力将变化不大,仍在10~40MIPS(注:指单片机系统总的有效数据传输速率而非内核本身仅有的数据处理能力,下同)之间,其内部存储器的大小一般会小于0.5MB。

经济型系统主要是用与摩托车或新兴市场(如印度)的微型汽车,其单片机的运算能力及内部存储器分别增加到约80MIPS及768KB左右。

基本型系统将承受由产品商品化引起的成本压力,低成本小型汽车的普及更加印证了这一趋势。在这一类别中,单片机的计算能力和内部存储器会增加至90MIPS及718~1024KB左右。

主流型发动机系统以优化的系统成本及可升级性(Scalability)为主要特征。由于软件标准化的要求(如AUTOSAR的采用)及一些高端功能在这类车型中被更多地使用,所需要的单片机的运算性能也需大幅提高。此外,由于该类系统被用在多款车型中,其单片机内部需携带更多的存储器。这种类型系统中的单片机的运算能力和内部存储器的容量将从目前约160MIPS及1.5MB分别增加到5年后的260MIPS及2MB~4MB的大小。

在高档型发动机系统中,单片机的运算性能是至关重要的,预计会从目前的250MIPS增加到500MIPS,而同时内部存储器大小也会将从目前的2~4MB增加到4~5MB,在个别系统中甚至可达8MB。这么高的运算性能和存储容量如光靠一个单片机来完成,会面临设计高度复杂、制造成本昂贵、内部总线传输能力限制,甚至是芯片散热困难等一系列问题。因此将来在这类ECU的设计中,会采用多核心(MulTIple-core)或多单片机的方式来分散计算任务和产生的热量。

系统成本降低的压力

目前世界汽车业整体产能过剩是个不争的事实,汽车零部件市场的竞争也趋白热化。在这种形势下,如何降低系统的开发和制造成本,成了每个ECU设计师所面临的另一个难题。

软件开发的成本在总开发成本上所占的比例越来越高。如图2所示,从2000年到2010年间,汽车软件市场以每年15%的速度增加。而与此同时,汽车半导体的市场增长率只有6.5%。预计到2010年,汽车总成本中的13%为其软件成本。软件在系统中的作用越来越重要,其复杂性也日益增加,但同时由于对软件的规范也越来越严格,必须用更多的精力把来自不同开发者的软件集成在一起,或将软件加以改造以适用于某个整车厂特定的应用环境及硬件平台,这些工作增加了成本。软件标准化将有助于减少这些成本。AUTOSAR就是在这一形势下形成的一个跨国组织。其会员包括了全球几乎所有的主要汽车生产商、一级及二级零部件供应商及软件工具的开发商。该组织的宗旨是通过不断的改进软件模块的重复使用性和可交换性来更有效地管理由于电气/电子系统结构高度集成化所带来的复杂性,从而有效地降低开发成本。

在汽车的动力总成系统中单片机有什么应用?

AUTOSAR的具体实施方法是生成符合一定标准的“基础软件(Basic Software)”平台,这种平台独立于任何特定的单片机硬件结构。英飞凌32位单片机TC1766被选为验证AUTOSAR标准的32位单片机结构。

随着AUTOSAR逐渐被汽车界所接受,单片机的制造商必须采取适当的策略来支持这一标准。除了设计新产品时加入某些硬件上满足其标准的功能,如更大Flash来放置更大的程序,更大的RAM来放置增多的变量及专门的存贮器保护单元(MPU)外,单片机制造商也需要在硬件推出的同时,向顾客提供单片机应用层(MCAL)所用到的底层驱动软件,并且与软件工具的开发商紧密合作,以提供能产生全套“基础软件”的程序包(Suite)。

除了通过标准化来降低软件成本外,有许多降低硬件成本的方法被逐渐采用。方法之一是由软件来实现原来必需靠硬件来实现的功能。例如,英飞凌的32位单片机TC1796所具有的高速模数转换单元及强大的DSP计算能力,可以用来实现发动机控制系统中的爆震检测和控制(Knock DetecTIon and Control)。这种方案既节省了昂贵的ASCI硬件,又可将同一ECU用于多种传感器、发动机及车型中,而且避免了因硬件本身老化或由温度变化而引起的误差,同时也增强了对信号的诊断能力。这种用软件来代替硬件来实现某种功能的方法,也对单片机的运算能力提出了进一步更高的要求。

由于半导体器件集成度的不断提高,ECU的尺寸可望做到越来越小,这样就为采用全新的安装方式提供了可能性。例如将ECU直接放到发动机机舱或变速箱中;或采用所谓“机电一体化”的概念,直接将ECU安装在发动机冷却风扇系统中或涡轮增压装置上。这种方式,不但有可能节约硬件成本,还可能因此使机械和电子部分的零部件采购合二为一,从而改变汽车零部件的供货模式,为供货环节的优化提供条件。但是,在这种新的安装方式下,ECU所处环境的温度往往会更高,甚至超过一般汽车用单片机能承受的最高125℃的温度,能耐更高温的单片机因此就显得很重要。英飞凌最新推出的XC866HOT系列产品就是一个很好的例子。该8位单片机产品可以在140℃的高温环境下连续工作达500小时。

ECU内部与相互间通讯的复杂化

随着单片机运算性能的提高,传统的串行通讯接口,如通用异步串行接口(UART)或同步串行口(SSC)在执行ECU器件间的一些高速通讯时显得力不从心,一些新的通讯接口就应运而生。如英飞凌在32位单片机AUTO-NG系列中采用的“Micro-link Interface(MLI)”及“Micro-second CommunicaTIon(MSC)”就是这样两个例子。MLI是为了改善单片机与其它器件进行数字通讯而设计的新一代高速串行口,其传递速度可达每秒30MB;而MSC主要是用于单片机与智能功率器件间的通讯,它的使用可以降低系统成本。

汽车各ECU之间的通讯相对于其内部的通讯可能会更复杂。目前,ECU间的通讯主要是依靠“点对点”、LIN或CAN总线来进行。相对于传统上靠专用线索来完成“点对点”的通讯方式,总线的引入大大地减少线束的使用,减轻了汽车的自重,提高了通讯速度及可靠性。LIN总线主要是用于速度较慢的局部网络;而CAN总线则大多是用于速度较快的骨干网络中。有时某些ECU需充当网关(GATEWAY)的角色而同时与几种传输速度不同的CAN总线相通讯,这时单片机内部往往需要带有多路的CAN总线控制器,例如TC1796中的多通道CAN模块就可同时支持4个CAN总线网络。

随着车内ECU的数量的增加,所涉及的通讯界面和数量也越来越多,LIN和CAN总线有时就无法完成实时性很强的通讯任务,在这种情况下,采用新的通讯协议就成了必然。Flexray是目前汽车工业界公认的下一代高速通讯协议标准。与CAN总线相比,Flexray不仅带宽更高,而且可靠性和实时性更好。对动力总成系统中某些对实时性要求极高的应用来讲,Flexray无疑是一个更好的通讯方式。为了配合这一发展趋势。世界主要汽车单片机的生产厂商都在新一代32位产品中集成了Flexray控制器。

结语

汽车的动力总成系统在整个车辆中的重要性是不言而喻的,而其中的ECU的设计是公认的难题。国际上这个领域的动向,以及这些动向给所用单片机带来的影响是许多业者所关注的。

本文扼要地介绍了因系统性能的快速增加、成本降低的压力及ECU内部与相互间通讯复杂化所引起的单片机设计和应用方面新的变化和发展,其中包括提高其运算能力和增加片内存储器的容量,引进新的片内外设单元,支持如AUTOSAR等新的软件标准,用软件来替代硬件来实现某些系统功能,提高单片机所能承受的环境温度,以及采用新的通讯方式和协议来实现ECU内部或相互间的高速通讯等。

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发表于 2018-09-20 15:40 ? 565次阅读
单片机怎么解密? 单片机解密技术大全

基于74HC595单片机驱动数码管设计

74HC595芯片是一种串入并出的芯片,在电子显示屏制作当中有广泛的应用。

发表于 2018-09-20 15:00 ? 383次阅读
基于74HC595单片机驱动数码管设计

探讨ECU以及车载网络的现况

未来的半自动驾驶和自动驾驶车辆,乃至于概念车(X Vehicle),均须要仰赖比当今车辆更强大的处理...

发表于 2018-09-20 09:25 ? 1366次阅读
探讨ECU以及车载网络的现况

浅谈EDA和单片机在键盘上的应用

EDA和单片机技术在键盘上的应用为了更深入的研究 EDA 技术和单片机技术,下面对键盘中, EDA ...

发表于 2018-09-20 10:47 ? 101次阅读
浅谈EDA和单片机在键盘上的应用

数码管在单片机上的应用详解

码管引脚定义每一笔划都是对应数码管一个字母表示数码管DP是小数点。

发表于 2018-09-20 10:32 ? 451次阅读
数码管在单片机上的应用详解

关于单片机那些你不知道的技巧

学习单片机的教程已经很普遍了,让我来简单的介绍一下吧!接触单片机已有6个月了,自我觉得很有意思。单片...

发表于 2018-09-20 09:39 ? 1157次阅读
关于单片机那些你不知道的技巧

单片机与嵌入式系统有什么区别和联系?

随着电子信息科学技术信息化,智能化,网络化的发展,单片机与嵌入式也获得了广阔的应用空间。本文简单分析...

发表于 2018-09-20 11:44 ? 649次阅读
单片机与嵌入式系统有什么区别和联系?

单片机程序设计时如何进行优化详细资料概述

由于单片机的性能同电脑的性能是天渊之别的,无论从空间资源上、内存资源、工作频率,都是无法与之比较的。...

发表于 2018-09-20 11:36 ? 480次阅读
单片机程序设计时如何进行优化详细资料概述

基于RT-Thread的0-20mA电流发生器方...

一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA,指最小电流为4mA,最大电流为20mA。传输信号时候,要考虑...

发表于 2018-09-20 11:34 ? 417次阅读
基于RT-Thread的0-20mA电流发生器方...

有哪些能确保单片机控制系统安全可靠地运行的EMS...

EMC电磁兼容性包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就...

发表于 2018-09-20 10:38 ? 152次阅读
有哪些能确保单片机控制系统安全可靠地运行的EMS...

浅谈STM32单片机命名规则和体系架构

对于很多刚刚开始接触STM32系列单片机的人来说,可能会对这一系列的单片机感到茫然,不知道这突然之间...

发表于 2018-09-20 10:18 ? 221次阅读
浅谈STM32单片机命名规则和体系架构

如何利用高频辐射的解决EMC问题?

尤其是对于车载设备,根据GB/T 18655标准,车载设备辐射骚扰需要测试到最高2.5Ghz频段,然...

发表于 2018-09-20 18:06 ? 684次阅读
如何利用高频辐射的解决EMC问题?

关于如何提高单片机执行效率的一些建议

我们平常所说的执行效率就是使用相同的算法在相同输入条件下完成相同计算所产生的系统开销,目前来说一般会...

发表于 2018-09-20 16:24 ? 453次阅读
关于如何提高单片机执行效率的一些建议

串口的基本结构与通信方式

在发送数据时,数据位尾随的1位为奇偶校验位(1/0)。奇校验时,数据中1的个数与检验位1的个数之和应...

发表于 2018-09-20 10:06 ? 559次阅读
串口的基本结构与通信方式

超详细的STM32单片机学习笔记汇总

AHB系统总线分为APB1(36MHz)和APB2(72MHz),其中2>1,意思是APB2接高速设...

发表于 2018-09-20 14:51 ? 852次阅读
超详细的STM32单片机学习笔记汇总

红外通信原理详解

二进制信号的调制由单片机来完成,它把编码后的二进制信号调制成频率为38kHz 的间断脉冲串,相当于用...

发表于 2018-09-20 18:32 ? 656次阅读
红外通信原理详解

详解单片机电路设计中十大问题

由于RST引脚内含三极管,即便在截止状态时也会有少量截止电流,当R取的非常大时,微弱的截止电流通过就...

发表于 2018-09-20 15:51 ? 424次阅读
详解单片机电路设计中十大问题

一文详解单片机C程序及代码的优化

对程序进行优化,通常是指优化程序代码或程序执行速度。优化代码和优化速度实际上是一个予盾的统一。一般是...

发表于 2018-09-20 10:31 ? 386次阅读
一文详解单片机C程序及代码的优化

单片机RS485有哪些不足?有什么特点?

RS485 的接口非常简单,与 RS232 所使用的 MAX232 是类似的,只需要一个 RS485...

发表于 2018-09-20 16:38 ? 608次阅读
单片机RS485有哪些不足?有什么特点?

关于R7F0C系列单片机的特点及应用介绍

简单易用的R7F0C系列单片机介绍

发表于 2018-09-20 00:29 ? 252次阅读
关于R7F0C系列单片机的特点及应用介绍

基于RX130单片机设计触摸按键

颠覆触摸按键设计-瑞萨电子RX130单片机

发表于 2018-09-20 00:06 ? 384次阅读
基于RX130单片机设计触摸按键

单片机发展史及应用特点介绍

MCU也叫微控制单元,又称作单片微型计算机或者单片机,是把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存...

发表于 2018-09-20 10:22 ? 194次阅读
单片机发展史及应用特点介绍

如何用单片机控制220V交流电通断电?

比如普通的灯泡,一般是30到40W左右,如果用220V交流电来控制通断,简单点的就用一个双向可控硅直...

发表于 2018-09-20 11:48 ? 636次阅读
如何用单片机控制220V交流电通断电?

12位AD DS1621与12864液晶的单片机...

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发表于 2018-09-20 16:46 ? 557次阅读
12位AD DS1621与12864液晶的单片机...

单片机程序员需要掌握哪些技能?实际面试考什么?工...

需要掌握哪些技能 需要了解并使用过几款常见的单片机。 需要熟悉常见的硬件接口譬如 UART 、S...

发表于 2018-09-20 16:23 ? 498次阅读
单片机程序员需要掌握哪些技能?实际面试考什么?工...

用于除法运算的运行时ABI辅助方法过载

SAMC21(一款 Cortex-M0+ MCU)非常适合需要数学计算的应用。SAMC21 MCU...

发表于 2018-09-20 09:25 ? 1070次阅读
用于除法运算的运行时ABI辅助方法过载

浅谈遥控模块的使用说明 电动窗遥控模块功能详解

模块必须用信号调制才能正常工作,常见的固定码编码器件如PT2262/2272,只要直接连接即可,非常...

发表于 2018-09-20 16:09 ? 132次阅读
浅谈遥控模块的使用说明 电动窗遥控模块功能详解

在单片机中,C语言的数据存储与程序编写需要哪些基...

一、五大内存分区 内存分成5个区,它们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

发表于 2018-09-20 19:41 ? 625次阅读
在单片机中,C语言的数据存储与程序编写需要哪些基...

一文教你制作AT单片机的串口ISP下载线

先说一下两种单片机下载程序是要用到的引脚:STC的下载引脚为P3.0、P3.1,也就是RXD和TXD...

发表于 2018-09-20 14:30 ? 564次阅读
一文教你制作AT单片机的串口ISP下载线

PLC与单片机有什么不同

PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品。有较强的通用性...

发表于 2018-09-20 14:11 ? 244次阅读
PLC与单片机有什么不同

一文教你用51单片机做蓝牙开关

首先是蓝牙APP, 易安卓编写的,说编写其实我只是修改了其中的一些内容,两张界面和代码截图,非常简单...

发表于 2018-09-20 08:38 ? 1114次阅读
一文教你用51单片机做蓝牙开关

一文教你避免单片机熔丝位锁死

初学AVR的人难免会碰到心爱的单片机熔丝位锁死,直接罢工的烦恼。绝大部分情况是我们的工作时钟源设置错...

发表于 2018-09-20 09:46 ? 422次阅读
一文教你避免单片机熔丝位锁死

如何通过软件质量目标管理ECU的软件质量

汽车行业的电动化、智能化和网联化的趋势对管理各种电子控制单元(ECU)的软件复杂度与保证其功能安全提...

发表于 2018-09-20 09:06 ? 257次阅读
如何通过软件质量目标管理ECU的软件质量

一文看懂单片机与PLC程序设计的区别

单片机与PLC编程的区别 单片机与PLC的程序设计有很大的区别,单片机的全部程序都是用户设计的,PL...

发表于 2018-09-20 07:39 ? 541次阅读
一文看懂单片机与PLC程序设计的区别

单片机设计经验总结(干扰抑制元件及抗干扰能力的主...

单片机设计要注意的事项总结 1.降低外时钟频率 外时钟是高频的噪声源,除能引起对本应用系统的干扰之外...

发表于 2018-09-20 07:27 ? 578次阅读
单片机设计经验总结(干扰抑制元件及抗干扰能力的主...

新手学习单片机的首选:51单片机

学什么单片机最有前途? 这是单片机初学者经常问的问题。对于这个问题,我想没有人敢下定论。因为每一种单...

发表于 2018-09-20 07:21 ? 520次阅读
新手学习单片机的首选:51单片机

51单片机指令助记符及其相关符号的记忆方法

增量 INC-Incremect减量 DNC-Decrement短转移 SJMP-Short jum...

发表于 2018-09-20 08:03 ? 466次阅读
51单片机指令助记符及其相关符号的记忆方法

悄无声息的3大汽车发展趋势

验证ECU上嵌入式软件的行为这一挑战将变得更加困难,而快速开发和构建HIL测试设备的能力将变得至关重...

发表于 2018-09-20 13:35 ? 5172次阅读
悄无声息的3大汽车发展趋势

浅谈能源互联网的诞生和兴旺

就在前不久,2018全球能源互联网大会在京隆重召开,来自全球30多个国家和地区的800多位行业大咖共...

发表于 2018-09-20 10:53 ? 1677次阅读
浅谈能源互联网的诞生和兴旺

跑马灯和流水灯的区别是什么?单片机如何控制LED...

弄清楚跑马灯的显示状态后可以开始进行设计了, 在日常的跑马灯设计电路中LED灯一般接为这两种形式...

发表于 2018-09-20 16:24 ? 552次阅读
跑马灯和流水灯的区别是什么?单片机如何控制LED...

单片机和嵌入式的概念

发表于 2018-09-20 11:21 ? 208次阅读
单片机和嵌入式的概念

基于AT89C51单片机下的引脚说明及引脚图

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单...

发表于 2018-09-20 14:56 ? 745次阅读
基于AT89C51单片机下的引脚说明及引脚图

单片机想入门应该怎么学?请记住以下几点

单片机应用的核心技术是什么?是按键,数码管,流水灯,串口。是它们的程序框架。按键和数码管是输入是...

发表于 2018-09-20 14:34 ? 1007次阅读
单片机想入门应该怎么学?请记住以下几点
面对镜头甜笑 贺锡敬 郭德纲豪宅圈地被投诉 跳跳灯 共推3D发展和应用 43岁牛莉晒青涩旧照 杨洋陈意涵“约会水上乐园 刘垣甫 前男友国籍遍全球 应该是她像我
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