汽车应用微处理器提升性能,强化特色

上网时间: 2003年11月01日? 作者:李墨力? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:MCU? 汽车? LIN?

持续的经济衰退给电子工业造成了沉重打击。然而,即便如此,汽车行业的领导者们仍在继续开拓微处理器应用的前沿领域。对他们而言,数字最能说明问题:在三年前,平均每辆汽车使用大约20个微控制器,而现在平均使用40到60个。此外,汽车设计工程师仍然在想方设法提升所用芯片的性能。

Renesas美国公司的产品营销经理Hank Pawlowicz表示:“人们对芯片性能的要求永无止境。可以肯定,只要价格合适,新推出的器件都会存在市场需求。”为了满足人们日益膨胀的胃口,半导体厂商推出了一系列汽车用8位、16位和32位微处理器,其中的大部分产品的性能得到增强。”

Microchip最近推出带48k字节和6?k字节闪存的PICmicro微控制器,作为其控制器区域网络(CAN)产品系列的扩展,这代表了汽车微控制器系列中的最新产品。新型微控制器以该公司新开发的ECAN模块为特色,该模块是一个CAN 2.0B接口。型号包括PIC18F8680/6680和PIC18F8585/6585,集成了多至6? k字节的可编程闪速存储器。该系列的推出是为了回应汽车业界对于板上闪存不断增加的需求。

该公司PIC18F微控制器产品营销经理Greg Robinson表示:“在CAN总线下,任何器件都将变成一个闪存节点。因为CAN总线可以从外部进行访问。如果一个厂家采用基于闪存的器件,他们就可以将其安装在流水线上,进行在线编程,或者在现场进行升级。”

由于集成了ECAN模块,该系列微控制器也满足了汽车厂商对在汽车全身采用更多CAN节点的需求。这种ECAN模块支持博世(Bosch)的CAN标准,并且对DeviceNet协议提供硬件支持。批量为1万片时,PIC18F6585的单价为7.16美元,PIC18F8680为7.85美元。

意法半导体公司也推出带CAN总线接口的微控制器新系列。新产品是ST9控制器系列中的成员,针对车身和动力传动系统的控制应用而设计,支持CAN 2.0B协议。其中,型号ST92F150JDV1包含128 k字节闪存、片上仿真EEPROM和两路bxCAN接口。另一款型号ST92F250包含256 k字节闪存和一路bxCAN。批量为1万片时,ST9系列的价格范围从6.49美元到8.49美元不等。

摩托罗拉公司最近推出的新款微控制器可满足人们对更高性能的要求。这款型号为MPC5200的32位微控制器主要针对汽车厂商,可减少设计中所使用的微处理器数目,同时为产品升级提供空间。这款微控制器基于PowerPC 603e核,工作频率400MHz,处理能力达到760 Mips而且功耗小于850 mW,采用0.13微米工艺制造,272引脚封装。应用范围包括汽车上的网关、通信设备及全球定位系统等。计划在今年底量产,批量1万片时建议零售价22.5美元。

类似地,Renesas美国公司最近推出M32C/81系列、H8/36057和H8/36037系列微控制器,将其技术水平提升到一个新的层次。M32C/81是一款全新的高端16位微控制器系列,结合了40MHz性能及20MHz A/D 转换率,带先进的CAN功能,具有较宽的工作温度范围。

该公司M16C和M32C系列产品营销经理Mike Weseloh表示:“对于汽车的气囊安全系统而言,高速A/D转换器是非常重要的。它能提高系统的反应速度,更快地启动安全气囊。”该公司称,对于那些需要32位数?运算功能和高端16位外围性能,并且要求噪声低、温度范围宽的应用,这款微控制器是非常适合的。价格方面,时钟频率为40MHz、带128K ROM和10~12K RAM的M32C/81芯片售价12.50美元。

该公司最近亦针对需要比目前的8位产品具有更高性能的应用,推出了H8/36057和H8/36037微控制器。这种单片16位微控制器具有引脚数目少、封装小的特点,带CAN和本地互连网络(LIN)接口,非常适合于车门模块、安全气囊控制器、减震控制器、防盗装置以及其它汽车安全和车身控制模块。

Renesas的工程师称,他们推出的新产品具有更高的性能,能满足许多汽车应用需要,特别是在车身网络变得更复杂的情况下。该公司H8系列产品经理Ritesh Tyagi说:“在现在的平均每辆汽车中,有40到60只微控制器,而大多数汽车厂商还在追求更高的性能。这些16位器件比目前的8位产品性能要好得多。”带56 K字节闪存的H8/36057单价为5.10美元,带32 K字节闪存的36037单价为4.80美元。

作为一种用于简单系统的低成本数据总线,LIN 协议能使每辆汽车减少使用多至50磅的信号导线,自三年前宣布以来,在汽车厂商中已获得广泛应用。汽车厂商已经在车门、座椅、和车窗模块中广泛使用LIN兼容微控制器,而一些专家预测,在今后10年中,这种模块的用量将达到10亿只。

推出LIN兼容微控制器的厂商并不只Renesas一家。富士通微电子美国公司最近推出MB8?210系列控制器中的两款LIN兼容微控制器。该系列支持LIN和CAN协议,工作频率为12.5 MHz时的最小指令执行时间为0.32微秒,并带有完整的定时器和A/D转换器。批量1万片时,该系列芯片起价1.5美元。

此外,为了满足市场对LIN产品的需求,摩托罗拉也推出了一系列与LIN兼容的微处理器。这家电子业巨头最近宣布了6款新的基于68HC08 架构的8位微控制器。新系列集成了1.5~4 K字节的可编程闪存及大量片上外围电路,包括一个双通道、16位的定时系统,和一个4通道、8位的A/D转换器。

该公司希望在未来几年内,其LIN兼容微控制器能够在汽车应用中扮演重要角色。该公司8位和16位产品分部全球汽车运营经理Brian Reid说:“主流汽车产品将包含数十个LIN节点,再过一年我们就很可能做到那一步。”当批量为1万片时,这6款芯片的起价均为0.7美元。

今年早些时候,摩托罗拉还推出了CAN兼容产品,加入到其8位HC08系列中。其中68HC908GZ8和68HC-908GZ16微控制器中的CAN模块分别带8K字节和16K字节闪存。这种模块也适合于LIN连接。对于32引脚封装,该器件的零售价格为3.4美元,48脚封装的器件为3.6美元。

该公司的工程师称,尽管很多研发工作的重点继续放在16位器件及更先进技术,但汽车中子网络的出现将为8位微控制器创造旺盛的市场需求。Reid说:“对于汽车应用,8位产品市场仍然非常大。目前我们有超过12种8位产品已被应用或正在认证阶段。这部分一直是我们最关注的重点领域之一。”

作者:李墨力

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