Šiuolaikiniuose automobiliuose yra keli ECU, prijungti prie CAN magistralės - automobilio vidinio kompiuterių tinklo. ECU valdo beveik visas automobilio dalis, tokias kaip variklis, stabdžiai, transmisija ir oro pagalvės, tuo pačiu automatizuodami šias dalis ir padidindami efektyvumą.
ECU sudaro vienas ar daugiau mikrovaldiklių procesorių, kurie yra specializuoti lustai, lengvai pritaikomi atšiaurioje darbo aplinkoje, aukštoje temperatūroje ir gravitacinėje traukoje.
1. SPC5 32 bitų automobilių MCU
STMicroelectronics gamina seriją 32 bitų mikrovaldiklių (MCU), skirtų automobilių ECU programoms. Šie lustai yra su integruota „flash“ atmintimi, kurios talpa yra nuo 128 KB iki 10 MB.
SPC5 ECU lustų šeima taip pat siūlo įvairias apdorojimo galimybes, priklausomai nuo automobilių taikomųjų programų, pvz., bendrosios paskirties, saugios ir prijungtos bei didelio našumo. Centrinio procesoriaus laikrodžio dažnis yra nuo 48 MHz iki 200 MHz.
Todėl, priklausomai nuo programavimo kodo ilgio ar skaičių, automobilio gamintojas gali pasirinkti skirtingus ECU lustus.
SPC5 MCU yra su iki trijų apdorojimo branduolių. Dažniausiai juos rasite ECU, kurie valdo variklį ir važiuoklę, taip pat pažangias vairuotojo pagalbos sistemas (ADAS), vairuotojo saugumą ir langus bei duris.
Lustas ir jo atminties modulis gali atlaikyti iki 165 °C temperatūrą ir puikiai veikia net -40 °C temperatūroje. Kadangi tai yra automobilių klasės procesoriai, jie taip pat gali atlaikyti stiprius smūgius.
Susijęs: Kompiuterio darbinė temperatūra: kiek karšta ar per karšta?
ECU, pagaminti iš šių mikrovaldiklių, palaiko daugybę duomenų ryšio parinkčių, tokių kaip Ethernet, vietinis sujungimo tinklas (LIN), FlexRay, DSPI ir CAN-FD.
2. MIPS32 ir MIPS64 architektūra
MIPS mikrovaldikliai yra su RISC instrukcijų rinkinio architektūra. Dažniausiai juos rasite elektroniniuose įrenginiuose, pvz., pažangiuose tinklo moduliuose, mažuose mikrovaldikliuose, žaidimų pultuose, biuro automatikos gaminiuose ir priedėliuose.
MIPS Technologies gamina MIPS 32 bitų ir MIPS 64 bitų MCU, skirtus automobilių ECU. Šie procesoriai yra kodiniai efektyvūs, jiems reikia mažiau energijos ir jų kaina yra maža. Kai kurie MIPS 64 bitų MCU idealiai tinka aukščiausios klasės automobilių programoms, nes pastariesiems reikia didesnių apdorojimo galimybių ir grafikos atvaizdavimo.
Susijęs: Integruotas vs. Speciali vaizdo plokštė: dalykai, kuriuos reikia žinoti
Automobilių gamintojai dažniausiai naudoja MIPS 32 bitų mikrovaldiklius, kad automatizuotų elektroninius automobilio valdiklius.
Pavyzdžiui, elektroninės durys, gaubtai, priekinio stiklo valytuvai, automatiniai langai ir kt. veikia su MIPS32 architektūra pagrįsti procesoriai. Kai kuriose važiuoklės ir jėgos pavaros elektroninėse sistemose taip pat yra 32 bitų MIPS MCU.
Priešingai, pažangioms sistemoms, tokioms kaip informacijos ir pramogų sistema, ADAS ir autonominis vairavimas, reikalingas aparatūros pagreitis ir objektų atpažinimas.
Taigi, norint priimti teisingą sprendimą didelės spartos aplinkoje, ECU reikia daugiau apdorojimo galios. MIPS 64 bitų MCU idealiai tinka tokioms programoms.
3. 16 bitų MCU variklio ECU
„Microchip Technology Inc. taip pat gamina įvairius mikrovaldiklius ir mikroprocesorius, skirtus automobilių ECU programoms, o 16 bitų MCU pirmiausia yra jėgos pavaros elektroniniuose valdymo blokuose.
Jie suderinami su CAN-FD, CAN, USB, LIN ir SENT duomenų perdavimo protokolais.
16 bitų MCU iš esmės yra mikrokompiuteris su įvairiais išoriniais įrenginiais, skirtais variklio valdymui, skaitmeniniam galios konvertavimui, tikslumo greičiui ir sukimo momento valdymui. Jį taip pat sudaro skaitmeninių signalų valdikliai (DSC), padedantys MCU papildomai valdyti variklį.
Įvairių tipų automobiliai, tokie kaip elektromobiliai, automobiliai su vidaus degimo varikliais ar hibridinės elektrinės transporto priemonės, naudoja kelis ECU, pagrįstus 16 bitų MCU ir DSC.
Šių ECU mikrovaldiklis turi AEC Q100 Grade 0 sertifikatą, kuris rodo, kad CPU ir jo atminties modulis yra labai stabilūs nuo -40 °C iki 150 °C temperatūros diapazone.
Mikrokompiuterio sistema gali atlaikyti atšiaurias sąlygas, tokias kaip staigūs smūgiai, didelis judėjimas, alyvos ir riebalų nusėdimas.
16 bitų MCU gali paleisti variklių, pavarų, turbokompresoriaus išmetimo vožtuvų, EGR vožtuvų ir alyvos / vandens siurblių valdymo algoritmus.
4. 8 bitų MCU
8 bitų MCU idealiai tinka ECU, kuriems reikia paleisti mažus programų kodus. PIC ir AVR MCU yra „Microchip Technology Inc.“ prekės ženklai, juos matysite įvairiuose automobilių ECU, kurie valdo analoginius jutiklius, skaitmeninius jutiklius ir talpines jutiklines funkcijas.
Šiais laikais šiuolaikiniai automobiliai aprūpinami LED apšvietimo sistemomis, užtikrinančiomis energijos vartojimo efektyvumą. Rasite vieną ar du ECU, valdančius šias LED matricas, ir dauguma šių ECU yra pagrįsti 8 bitų mikrovaldikliais.
8 bitų MCU sunaudoja mažai energijos, nes juos sudaro pagrindiniai nepriklausomi periferiniai įrenginiai arba CIP. Kai kurioms ECU funkcijoms ne visada gali prireikti nuolatinio procesoriaus naudojimo. Čia CIP vaidina esminį vaidmenį.
Šiuose mikrokompiuteriuose taip pat yra intelektualių analoginių periferinių įrenginių, kad ECU galėtų valdyti analoginius jutiklius perkeldamas signalą iš analoginio į skaitmeninį.
Lietimui jautrioms automobilio funkcijoms užtikrinti, šiuose lustuose taip pat yra periferinis jutiklinis valdiklis, padedantis atpažinti ir išmatuoti talpinį prisilietimą.
5. S32K automobilių MCU
S32K mikrovaldikliai yra iš NXP Semiconductors N.V. ir yra sukurti pagal Arm Cortex-M serijos RISC architektūrą. Tokių MCU pagrįsti ECU siūlo pažangią programinę įrangą, saugos ir saugos funkcijas išmaniesiems automobiliams.
Šie MCU atitinka ASIL B/D sertifikatus, todėl yra tinkami įvairiems automobilių ECU, kurie valdys kėbulą, elektros bloką ir zonų valdiklius.
Dauguma S32K MCU taip pat turi AEC-Q100 Grade 0, Grade 1 ir Grade 2 sertifikatus, todėl automobilių gamintojai gali naudoti procesorius atšiaurioje aplinkoje ir veikiant aukštai temperatūrai.
S32K MCU yra kintamų apdorojimo branduolių, tokių kaip dviejų branduolių, vieno branduolio ir „lockstep-core“. „Flash“ atminties talpa ir kaiščių skaičius keičiasi priklausomai nuo apdorojimo šerdies.
Paprastai šių mikrovaldiklių „flash“ atmintis programoms saugoti yra nuo 128 kB iki 8 MB, tuo tarpu jie siūlo dviejų tipų kontaktų konfigūracijas: nuo 32 iki 176 kontaktų ir nuo 48 iki 289 kontaktų.
6. 32 bitų AURIX TriCore mikrovaldiklis
„Infineon Technologies AG“ gamina integruotą transporto priemonių ECU sistemą, kurią sudaro mikrovaldiklis, RISC procesoriaus šerdis ir DSP viename mikrovaldiklio bloke. Šie MCU yra populiarūs kaip 32 bitų AURIX TriCore mikrovaldikliai.
Dažnai juos rasite ECU, kurie valdo vidaus degimo variklį, transmisijos valdymo blokus ir elektrines vairo stiprintuvo sistemas.
Be variklio ir transmisijos, 32 bitų AURIX TriCore MCU pagrįsti ECU idealiai tinka ADAS, autonominiam vairavimo valdymui, važiavimo saugos valdymui ir automobilyje prijungtų paslaugų automatizavimui.
Šie procesoriai yra prieinami apdorojimo greičio diapazone nuo 133 MHz iki 300 MHz. MCU siūlo minimalią „flash“ atmintį nuo 0,5 MB iki 16 MB.
Palyginti su kitais aukščiau minėtais MCU, jie yra galingesni dėl tam skirtos SRAM. Kalbant apie duomenų ryšį, mikrokompiuteriai yra suderinami su CAN, LIN, FlexRay ir SPI protokolais.
Maži ECU lustai su sudėtingomis funkcijomis
Dabar, kai žinote apie kelis ECU mikrovaldiklius, galite pagalvoti, kad šie lustai yra mažiau galingi nei namų kompiuterio CPU. Tai teisinga, nes jiems reikia paleisti keletą iš anksto nustatytų kodų, o daugeliu atvejų šie kodai yra ne didesni kaip vienas megabaitas.
Tačiau visada rasite daugiau nei vieną ECU su skirtingais programų kodais visam automobiliui. Jei esate automobilių entuziastas, sužinoję daugiau apie savo automobilio ECU, galėsite tinkamai prižiūrėti automobilį ir pamaitinti smegenų ląsteles.
„YouTube“ gausu puikių ir informatyvių automobilių kanalų. Čia yra geriausi „YouTube“ kanalai, skirti automobilių riešutams.
Skaitykite toliau
- Paaiškinta technologija
- CPU
- Apdorojimas
Tamal yra laisvai samdoma MakeUseOf rašytoja. Įgijęs didelę patirtį technologijų, finansų ir verslo srityse procesus ankstesniame darbe IT konsultacinėje įmonėje, rašymo profesiją kaip etatinį perėmė prieš 3 metus. Nors nerašo apie produktyvumą ir naujausias technologijų naujienas, jis mėgsta žaisti „Splinter Cell“ ir besaikį žiūrėti „Netflix“ / „Prime Video“.
Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį
Prisijunkite prie mūsų naujienlaiškio, kad gautumėte techninių patarimų, apžvalgų, nemokamų el. knygų ir išskirtinių pasiūlymų!
Norėdami užsiprenumeruoti, spustelėkite čia