倒車(chē)雷達主控芯片的功能特性分析

　　超聲波倒車(chē)雷達防撞預警系統即倒車(chē)雷達，是汽車(chē)泊車(chē)輔助裝置，由超聲波傳感器(俗稱(chēng)探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。本文介紹基于瑞薩RL78/F13系列單片機為控制核心的倒車(chē)雷達系統，RL78/F13擁有豐富的功能特性和安全性能，該系統采用RL78/F13系列單片機作為控制電路，方便系統功能擴展。系統電路主要采用集成器件構成，外圍元件少，電路簡(jiǎn)潔、調試方便、成本低，利于商品化生產(chǎn)。

　　圖1：RL78/F13 MCU應用于倒車(chē)雷達系統

　　RL78/F13系列MCU適用于倒車(chē)雷達系統功能特性：

　　廣泛的產(chǎn)品線(xiàn)，可輕松實(shí)現平臺標準化，提高開(kāi)發(fā)效率

　　由于不同系統的規格各不相同，要將 ROM 重新應用到其他不同系統，就需要改變其尺寸，為了滿(mǎn)足這一需求，全新的 MCU 均集成了相同的 CPU 內核，并擁有汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )，例如 CAN(控制器局域網(wǎng))和 LIN(本地互聯(lián)網(wǎng))和引腳布局等外圍功能。RL78/F13 MCU 的內部閃存大小為 16 到 128 千字節(KB)，封裝為 20 到 80 引腳。憑借豐富的產(chǎn)品線(xiàn)，RL78/F13 可支持多種多樣的應用需求。RL78/F13 系列MCU 集成了瑞薩電子現有 78K0R 和 R8C CPU 內核的高性能的 MCU 外圍功能。因此其可讓系統制造商在有效利用現有資產(chǎn)的同時(shí)，得益于 CPU 內核新加的乘加指令而提高系統性能。

　　緊湊小巧的封裝，支持最高 150℃ 的高溫運行環(huán)境，可縮小整體單元尺寸

　　為了滿(mǎn)足體積更小巧的 ECU 的需求，瑞薩電子開(kāi)發(fā)出了全新的 QFN(四方扁平無(wú)引腳)封裝。相比瑞薩電子現有的 32 引腳 SSOP封裝(窄間距小外形封裝)，新的 QFN 封裝能夠將安裝面積減少約69%，而與瑞薩電子現有的 QFN 封裝相比，全新的 QFN 封裝在引腳側表面設有凹口，以便在安裝過(guò)程中提高焊接粘附性，可實(shí)現在不改造工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)的情況下安裝新的 MCU 設備。采用新 QFN 封裝后，可縮小印刷電路板的尺寸，從而實(shí)現整體 ECU 系統的微型化。

　　RL78/F13 可在高達 150℃ 的環(huán)境溫度下正常工作，因此可以直接裝入執行機構，從而進(jìn)一步提高系統微型化水平。

　　降低50% 待機能耗，實(shí)現低能耗系統設計

　　通過(guò)采用更低的電流消耗的待機模式，RL78/F13系列 MCU 的待機電流相比瑞薩電子現有的 78K0R/Fx3 MCU 下降了50%，即從 1μA(微安)下降為 0.5μA(微安)。RL78/F13還具有在不激活 CPU 的情況下執行 A/D 轉換的功能，從而進(jìn)一步降低系統能耗。

　　豐富的硬件功能，可保證功能安全性

　　針對安全性進(jìn)行了改善的結構可對電氣或電子故障進(jìn)行檢測，從而保障系統安全性，而這一特性，對于努力達到ISO 26262功能安全性標準的汽車(chē)系統來(lái)說(shuō)極有幫助，同時(shí)，市場(chǎng)對于在MCU內部加入自診斷功能的需求也日益強烈。

　　RL78/F13包含了多種多樣的硬件特性，可保證下述的功能安全性：將參考電壓或電源電壓進(jìn)行轉換，并將轉換結果與標準值進(jìn)行比較，從而確定 A/D 轉換器工作正常的檢測功能;使用中斷檢測堆棧溢出從而防止軟件失控的功能;通過(guò)將外部時(shí)鐘振蕩器與內部振蕩器進(jìn)行比較，檢測外部時(shí)鐘振蕩器是否停止的功能。

　　例如，RL78/F13的PWM功能。超聲波傳感器在倒車(chē)雷達系統中主要完成兩項任務(wù)：發(fā)送超聲聲波和接收超聲聲波。發(fā)送超聲波相對簡(jiǎn)單，只要對超聲波傳感器發(fā)送的超聲波進(jìn)行脈沖寬度調制，同時(shí)開(kāi)啟計時(shí)器。而接收部分較為復雜，需要由控制芯片RL78/F13產(chǎn)生的PWM信號通過(guò)功率放大器放大，送到超聲波傳感器進(jìn)行脈沖寬度調制，然后開(kāi)啟計時(shí)器。以便控制器能正確低識別反射回的超聲波、確定接收時(shí)間并停止計時(shí)器技術(shù)，然后根據“距離=時(shí)間X音速”計算距離。然后以聲音或者更為直觀(guān)的顯示告知駕駛員周?chē)系K物的情況。