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汽车电子的嵌入式设计与发展方向

发布时间:2024-07-20 21:21:34   来源:雷电竞下载APP官网

  是泛计算领域的重要组成部分,是嵌入式对象宿主体系中完成某种特定功能的专用计算机系统。有体积小、低功耗、集成度高、子系统间能通信融合的优点。随着汽车技术的发展以及的慢慢的提升,在汽车电子技术中得到了广泛应用。目前,从车身控制、底盘控制、发动机管理、主被动安全系统到车载娱乐、信息系统不能离开嵌入式技术的支持。

  嵌入式系统诞生于微型机时代,经历了漫长的独立发展的单片机道路[2]。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。与嵌入式微处理器的发展类似,汽车嵌入式系统也可大致分为三个发展阶段:

  第一阶段: SCM(Single Chip Microcomputer)系统。以4位和低档8位微处理器为核心,将CPU和外围电路集成到一个芯片上,配置了外部并行总线、串行通讯接口、SFR模块和布尔指令系统。硬件结构和功能相对单一、处理效率低、存储容易小、软件结构也最简单,不需要嵌入式操作系统。这种底层的汽车SCM系统大多数都用在任何相对简单、数据处理量小和实时性要求不高的控制场合,如雨刷、车灯系统、仪表盘以及电动门窗等。

  第二阶段:MCU(Micro Controller Unit)系统。以高档的8位和16位处理器为核心,集成了较多外部接口功能单元,如A/D转换、PWM、PCA、Watchdog、高速I/O口等,配置了芯片间的串行总线;软件结构很复杂,程序数据量有明显增加。第二代汽车嵌入式系统能完成简单的实时任务,目前在汽车电控系统中得到了最广泛的应用,如ABS系统、智能安全气囊、主动悬架以及发动机管理系统等。

  第三阶段:SoC(System of Chips)系统。以性能极高的32位甚至64位嵌入式处理器为核心,在对海量离散时间信号要求快速处理的场合使用DSP作为协处理器。为满足汽车系统继续扩展的嵌入式应用需求,逐步的提升处理程度,增加存储容量与集成度。在嵌入式操作系统的支持下具有实时多任何解决能力,同时与网络的耦合更为紧密。汽车SoC系统是嵌入式技术在汽车电子上的高端应用,满足了现代汽车电控系统功能继续扩展、逻辑渐趋复杂、子系统间通信频率逐步的提升的要求,代表着汽车电子技术的发展的新趋势。汽车嵌入式SoC系统主要使用在在混合动力总成、底盘综合控制、汽车定位导航、车辆状态记录与监控等领域。

  汽车嵌入式SoC系统是嵌入式系统向实时多任务管理、网络耦合与通信的高端应用过渡的产物,大幅度的提升了汽车电子系统的实时性、可靠性和智能化程度。除了具备普通嵌入式系统的共有特性之外,它还具有以下几个优点:

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