飛思卡爾推出業(yè)界首個(gè)32位雙核汽車(chē)微控制器MPC5510

隨著(zhù)汽車(chē)架構朝著(zhù)更加復雜的分層網(wǎng)絡(luò )發(fā)展，汽車(chē)制造商需要更高性能的車(chē)身電子模塊以支持網(wǎng)關(guān)功能，提供更高功能的集成和集中服務(wù)，如診斷、重新編程和電源管理。汽車(chē)原始設備制造商(OEM)正在尋找新的方法，通過(guò)提高元件的集成度來(lái)減少汽車(chē)電子控制設備的數量。隨著(zhù)高檔汽車(chē)網(wǎng)關(guān)功能需求地不斷增長(cháng)，汽車(chē)制造商希望將這種功能集成到車(chē)身控制器或中心堆棧的顯示電子系統中。他們還希望構建靈活的硬件和軟件平臺，來(lái)滿(mǎn)足不斷發(fā)展的應用和最終消費者的需求。
　　
設計人員面臨的難題

中央車(chē)身計算機/分布式車(chē)身計算機和網(wǎng)關(guān)模塊有各種形狀和尺寸，從微型印刷電路板上的小型32KB ROM微控制器(MCU)器件，到采用大型印刷電路板控制汽車(chē)許多功能的高達2MB的高性能模塊。其功能因汽車(chē)和架構的不同而有明顯的差異，但通常都包括以下任務(wù)：照明(內部和外部)，門(mén)鎖功能，若干網(wǎng)絡(luò )如FlexRay、MOST、CAN和LIN、入口和安全系統，以及其他各種功能之間的連接。

開(kāi)發(fā)這類(lèi)模塊的設計人員面對著(zhù)一系列難題，其中關(guān)鍵是模塊的成本，這些挑戰同時(shí)帶來(lái)許多其他與成本挑戰相反的問(wèn)題。很明顯，當汽車(chē)處于“斷電”模式時(shí)，許多這樣的模塊不得不處于活躍狀態(tài)，并且連續不斷地監控某些狀況。這迫使一些OEM面對十分緊張的功耗問(wèn)題。有的OEM也會(huì )遇到完全不同的架構問(wèn)題。這促使車(chē)身控制單元(BCU)和網(wǎng)關(guān)供應商需要從諸多供應商中選擇器件，這些供應商必須能用幾個(gè)器件提供廣泛的靈活性和兼容性。

在尺寸方面，這些模塊的集成度和功能正在不斷增加，安全問(wèn)題正成為一個(gè)越來(lái)越大的挑戰。一些新任務(wù)的集成有時(shí)可能導致需要SIL3額定(rating)。此外，盡管軟件可能來(lái)自若干家不同的供應商，還需要硬件措施來(lái)確保軟件單元不發(fā)生故障，并使系統處在一種穩定的狀態(tài)。
　　
Power Architecture的汽車(chē)用32位MCU

為了解決上述難題，滿(mǎn)足車(chē)輛電子系統前所未有的智能化程度和連接性要求，半導體廠(chǎng)商一直在努力開(kāi)發(fā)既能很好地滿(mǎn)足設計要求，同時(shí)又不降低系統性能或能源效率，且不增加成本的微控制器產(chǎn)品。飛思卡爾半導體利用在車(chē)身電子領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗，開(kāi)發(fā)的MPC5510系列32位微控制器就是集成的汽車(chē)應用控制器方面的最新范例。MPC5510可以滿(mǎn)足下一代車(chē)輛的中央車(chē)身網(wǎng)關(guān)應用，先進(jìn)而節省成本的系列采用了Power Architecture技術(shù)，其兩個(gè)e200z內核的架構運行頻率的高達80MHz，在提供高性能處理和靈活性的同時(shí)，仍可滿(mǎn)足低功耗的需求。MPC5510系列具有以下特性：
*48~80MHz的e200內核，采用Power Architecture技術(shù)構建，具有16/32位可變長(cháng)度編碼(VLE)功能，可以減少代碼量，提高代碼密度，降低內存要求；
*可選的雙核架構，帶有附加的VLE-only e200內核；
*16通道的增強型直接內存訪(fǎng)問(wèn)(eDMA)；
*高達1MB的嵌入式閃存，帶有糾錯碼(ECC)和邊寫(xiě)邊讀(RWW)功能，以及理想引導加載程序和EEPROM仿真的小型分區，適用于片上數據存儲；
*支持JTAG和Nexus Class 2+調試；
*帶有4個(gè)旁路轉換緩沖器(TLB)的存儲器管理單元(MMU)；
*帶有ECC的多達64KB的靜態(tài)RAM (SRAM)；
*帶有16個(gè)分區和32字節處理密度的存儲器保護單元(MPU)。

滿(mǎn)足車(chē)身電子應用需求

MPC5510系列的單內核MCU型號帶有384KB的嵌入式閃存、較少的引腳數、簡(jiǎn)化的功能集，可擴展為帶有1MB閃存和先進(jìn)通信外設的80MHz雙核器件。利用這種可擴展性，設計人員能夠利用可擴展到MPC55xx系列其他產(chǎn)品的平臺架構，滿(mǎn)足廣泛的車(chē)身電子應用需求。該系列支持豐富的通信功能，包括FlexRay、CAN和LIN協(xié)議等。

在交叉開(kāi)關(guān)結構和16通道增強型直接內存訪(fǎng)問(wèn)(eDMA)的支持下，創(chuàng )新的雙核設計使MPC5510系列成為目前市場(chǎng)上最高效的低功耗32位汽車(chē)MCU之一。設計人員可以使用MPC5510系列提高中央車(chē)身電子系統的集成度，將車(chē)身電子系統連接到FlexRay網(wǎng)絡(luò )。目前，汽車(chē)制造商開(kāi)始更多地采用FlexRay協(xié)議，將其作為汽車(chē)“骨干”網(wǎng)絡(luò )，這為中央車(chē)身控制器的功能集成提供了廣泛的用武之地。

MPC5510系列瞄準高性能中央車(chē)身應用，可充分滿(mǎn)足當前車(chē)身電子方面的兩個(gè)要求：優(yōu)異的性能、卓越的能源效率。這些靈活的器件可以節約勞動(dòng)力并改善子核的性能，有助于實(shí)現汽車(chē)的靈活性和安全性，同時(shí)滿(mǎn)足無(wú)法預見(jiàn)的未來(lái)需求。新的功耗限制設計功能充分考慮了汽車(chē)市場(chǎng)需要的一些最低可能的運行、停止和偽停止電流。其新的安全功能有助于確保不發(fā)生已往其他系統所出現的許多災難性故障。

MPC5510系列目標應用包括：車(chē)身控制模塊(BCM)、網(wǎng)關(guān)(將FlexRay連接到CAN和LIN網(wǎng)絡(luò ))、儀表盤(pán)控制器、中心顯示控制器和智能接線(xiàn)盒。該系列可為網(wǎng)關(guān)和車(chē)身電子功能，如照明、雨刷、座椅、車(chē)窗和后視鏡控制、輪胎壓力監控、遙控車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等方便而舒適的功能提供更高的集成度，有助于減少車(chē)廂內模塊的數量。

飛思卡爾開(kāi)發(fā)的MPC55xx系列整套硬件和軟件開(kāi)發(fā)工具可以幫助OEM快速設計采用MPC5510系列的車(chē)身電子產(chǎn)品。利用這種成熟的系統，用戶(hù)能夠降低應用開(kāi)發(fā)的復雜性，縮短原型開(kāi)發(fā)和軟件集成階段的調試和驗證時(shí)間。

作為汽車(chē)半導體市場(chǎng)領(lǐng)先的供應商以及FlexRay技術(shù)的先驅?zhuān)w思卡爾將利用其30多年的汽車(chē)行業(yè)經(jīng)驗，繼續推動(dòng)創(chuàng )新技術(shù)在汽車(chē)中的應用，為人們的工作和生活帶來(lái)更多的舒適性和安全性。