基于最新的E/E架構，構建安全且經(jīng)濟高效的下一代執行器和傳感器應用

概述

近年來(lái)，汽車(chē)E/E架構發(fā)生了巨大變化，給執行器和傳感器應用帶來(lái)了影響，如車(chē)燈、車(chē)窗和后視鏡等車(chē)身控制、發(fā)動(dòng)機泵和風(fēng)扇等電機控制，以及傳感器控制等應用。傳統上，這些應用使用低成本的小型16位微控制器（MCU），但現在則需要更先進(jìn)的16位MCU。在本白皮書(shū)中，我們將介紹可應對E/E架構變化的最新的16位RL78/F2x MCU。

沖 壽美代——高性能運算及模擬與電源方案事業(yè)部

E/E架構變化所面臨的挑戰

● 改用無(wú)刷直流電機

電動(dòng)汽車(chē)（xEV）的加速普及正在推動(dòng)E/E架構的變化。由于對降低噪音和功耗的需要，電動(dòng)汽車(chē)在進(jìn)化過(guò)程中已將現有的小型電機改為無(wú)刷直流電機。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)刷直流電機控制需要高性能處理能力，而32位微控制器是過(guò)去的主流產(chǎn)品。然而，新發(fā)布的16位RL78/F2x MCU配備了專(zhuān)用的算法輔助硬件（應用加速器單元），可減少用于無(wú)刷直流電機控制的FOC（磁場(chǎng)定向控制）算法處理的軟件負載，從而使16位微控制器也能執行無(wú)刷直流電機控制。下圖所示為RL78/F24 MCU與上一代產(chǎn)品相比，在電機控制效率上的提高。

圖1 使用RL78/F24后的無(wú)刷直流電機控制效率

此外，該應用加速器單元還具有圖2所示的功能，并可用于直流/直流轉換器控制。

圖2 應用加速器單元的相應計算算法

● 應對網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題

隨著(zhù)E/E架構的變化，網(wǎng)絡(luò )安全性變得至關(guān)重要。與區域和域系統連接的執行器和傳感器應用需要使用可靠的網(wǎng)絡(luò )通信來(lái)確保安全，并需要對網(wǎng)絡(luò )欺騙造成的控制權接管和軟件篡改做好準備。RL78/F2x MCU配備安全啟動(dòng)、加密引擎（AES-128、192、256）和隨機數生成器（TRNG）功能，可實(shí)現與EvitaLight相同的網(wǎng)絡(luò )安全功能。

繼承超低功耗和高溫支持

無(wú)論E/E架構如何變化，執行器和傳感器應用都必須遵循相同的要求。例如，如果發(fā)動(dòng)機停止而使用電池運行，則要求控制單元具有很低的功耗；在某些應用中，因發(fā)動(dòng)機艙內安裝了電池而要求高溫支持。RL78/F2x MCU將繼續支持RL78/F1x這代產(chǎn)品起所具備的超低功耗和高溫運行功能，可實(shí)現Ta=150°C。

重復使用現有軟件和硬件資源

除了超低功耗和高溫支持外，RL78/F2x MCU作為RL78/F1x的后續產(chǎn)品，可重復使用RL78/F1x的軟件和硬件資源。憑借無(wú)刷直流控制和網(wǎng)絡(luò )安全支持，用戶(hù)可經(jīng)濟高效地進(jìn)行下一代執行器和傳感器應用的開(kāi)發(fā)。

圖3 從RL78/F1x到F2x MCU的升級

總結

RL78/F2x 16位MCU可支持適應E/E架構變化的下一代執行器和傳感器應用的開(kāi)發(fā)。

瑞薩擁有各種汽車(chē)微控制器產(chǎn)品線(xiàn)，讓客戶(hù)能夠利用優(yōu)化的系統進(jìn)行規?；_(kāi)發(fā)。