FR81S家族32位微控制器打造車(chē)身控制平臺

隨著(zhù)全球變暖，汽車(chē)工業(yè)需要生產(chǎn)更加環(huán)保和燃料更加有效率的汽車(chē)。改進(jìn)安全和舒適性的豪華汽車(chē)需求在先進(jìn)國家不斷增加，同時(shí)在中國、印度和巴西等迅速發(fā)展中國家對有緊湊型汽車(chē)需求也有強烈需求。

為了響應這些需求，很多汽車(chē)制造商都在推動(dòng)車(chē)身控制應用平臺設計。相應地，也需要容易集成到這些平臺中的微控制器(MCU)。為了滿(mǎn)足這些需求，富士通半導體推出了MB91520系列，豐富了其32位微控制器FR81S家族。新系列提供了各種引腳配置和內存容量，為車(chē)身控制應用提供了許多外設功能，以及作為標準特性的內置的降低成本功能，以此提供一個(gè)最合適的平臺解決方案。針對無(wú)刷DC電機和安全功能的專(zhuān)用定時(shí)器也能夠支持AUTOSAR。

富士通半導體針對車(chē)身控制推出的FR81S家族陣容的MB91520系列有60款新型號器件。這個(gè)新的汽車(chē)32位微控制器產(chǎn)品線(xiàn)提供了一個(gè)最合適合的車(chē)身控制平臺。

豐富的車(chē)身控制功能

該系列的產(chǎn)品陣容非常豐富。為了滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)的各種需求，富士通半導體的60個(gè)型號包含從64至176引腳封裝范圍，閃存從320至1,088KB，支持子時(shí)鐘(subclock)。各種外設功能有助于加載主要針對車(chē)身控制模塊(BCM)的車(chē)身控制功能。該陣容比針對車(chē)身控制的FR60家族MB91460系列更為強大。與傳統FR60家族相比，由于改進(jìn)了流水線(xiàn)處理和內部總線(xiàn)運行，新產(chǎn)品的CPU性能增加了30%以上。

此外，新MCU能在無(wú)等待時(shí)間前提下訪(fǎng)問(wèn)閃存，甚至是在80MHz運行時(shí)。其它高性能功能，例如專(zhuān)用的浮點(diǎn)運算(FPU)嵌入式單元，支持模型庫設計階段的自動(dòng)創(chuàng )建代碼。完整的產(chǎn)品陣容支持各種應用開(kāi)發(fā)。

新產(chǎn)品支持一系列適合車(chē)身控制應用的外設功能，如多功能串行接口，可以靈活連接各種外部器件，12位A/D轉換器可實(shí)現先進(jìn)傳感器輸入，控制器區域網(wǎng)絡(luò )(CAN)支持多達128條信息。

器件的多功能串行接口可靈活連接各種外部器件，實(shí)現范圍廣泛的車(chē)身控制通信方法。為了靈活支持這些通信系統，該產(chǎn)品提供了一個(gè)多功能串行接口，如圖1所示。UART、SPI、LIN和I2C對每個(gè)通道是軟件可選的。在工業(yè)中可以加載多達12個(gè)通道，是業(yè)界最高級別。

A/D轉換器支持先進(jìn)傳感器輸入

加載在產(chǎn)品上的高分辨12位A/D轉換器可支持傳感器和外設元件，提供改進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢。由于加載了兩個(gè)A/D轉換器單元，可實(shí)現同時(shí)轉換。如圖2(a)所示，范圍比較功能可檢測作為硬件功能集成的給定范圍電平。與A/D轉換值比較的最高和最低閾值可事先設置。當電平處于預定范圍內或超出預定范圍時(shí)，功能自動(dòng)檢測，從而減少軟件負載。而且，如圖2(b)中顯示的那樣，可以實(shí)現連續比較。

圖2：A/D轉換器范圍比較功能概覽

其他先進(jìn)功能

許多新汽車(chē)配備了經(jīng)CAN連接的電子控制單元(ECU)。由于節點(diǎn)數目的增加和其它因素，網(wǎng)絡(luò )正變得越來(lái)越大。富士通半導體以前的32位微控制器通常有32條信息的緩存。新產(chǎn)品的緩存能保存多達128條信息，使它支持有更多節點(diǎn)的系統。支持的CAN協(xié)議是Version 2.0A/B。

此外，內置E2PROM、看門(mén)狗定時(shí)器IC和復位IC及其它外部元件可減少元件數和板上安裝空間，降低了總系統成本。由于除了程序閃存，產(chǎn)品還有64KB數據閃存(工作閃存)，不需要外部E2PROM。而且，嵌入微控制器里面的數據閃存防止信息漏洞。獨立于主時(shí)鐘的內置CR振蕩電路系統運行硬件看門(mén)狗定時(shí)器。不需要外部看門(mén)狗定時(shí)器IC。

由于該產(chǎn)品具有低電壓的功能，可監測外接電源，沒(méi)有必要在板上加載一個(gè)外部復位IC?？梢杂密浖x擇11個(gè)電壓等級。波形發(fā)生器可作為支持無(wú)刷DC電機的專(zhuān)用定時(shí)器，它可以輸出三相波形。為了支持無(wú)刷電機操作，需要有死區時(shí)間設置功能和緊急停止功能。

圖3描述了該產(chǎn)品的診斷功能，如CPU自我診斷程序、總線(xiàn)錯誤檢測功能、RAM自診斷功能、內存錯誤檢測和糾正(ECC)，I/O端口保護功能。