MPC555微控制器及其在汽車(chē)電子領(lǐng)域的應用

MPC555微控制器是Motorola PowerPC 500系列的代表產(chǎn)品，專(zhuān)為汽車(chē)電子、航空航天、智能系統等高端嵌入式控制系統而設計。該產(chǎn)品可在高速移動(dòng)、苛刻的環(huán)境下工作（工作溫度-40～125℃）, 性能優(yōu)良并具有高度的靈活性和可靠性，適合大批量低成本生產(chǎn)。

MPC555主要有以下功能模塊：
● 主頻40MHz的精簡(jiǎn)指令集CPU（RCPU）
● 四級存儲器控制器
● U-Bus系統接口單元（USIU）
● 靈活的指令和數據存儲保護單元
● 448K字節Flash EEPROM
● 26K字節SRAM
● 雙時(shí)間處理單元（TPU3）
● 18通道模塊I/O系統（MIOS1）
● 雙隊列模數轉換模塊（QADC）
● 雙CAN2.0B控制器模塊（TouCANs）
● 隊列串行多通道模塊（QSMCM）

在設計、開(kāi)發(fā)和應用MPC555微控制器的過(guò)程中，各廠(chǎng)商采取合作、聯(lián)合推廣等方式積極引導開(kāi)發(fā)應用產(chǎn)品市場(chǎng)。MPC555微控制器采用了IBM 微控制器的芯片結構技術(shù)，AMD閃存存儲器技術(shù)。專(zhuān)業(yè)化嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā)公司：ETAS、Pi-Technology、Axiom、ADI、Opti-Num Solution、dSPACE等開(kāi)發(fā)出MPC555應用板、I/O模塊、實(shí)時(shí)操作系統、集成開(kāi)發(fā)工具、應用軟件等嵌入式軟硬件系統與集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。汽車(chē)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商BOSCH、德?tīng)柛５乳_(kāi)發(fā)出相應的汽車(chē)電子應用產(chǎn)品，從而形成了對MPC555專(zhuān)業(yè)化分工、聯(lián)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品鏈方式。這種產(chǎn)業(yè)/產(chǎn)品鏈的開(kāi)發(fā)機制已成為高科技領(lǐng)域成功的發(fā)展模式。

軟硬件平臺及集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

一套完備的MPC555開(kāi)發(fā)應用系統主要由軟硬件平臺和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境組成。針對目標系統，首先要選定與應用產(chǎn)品所處環(huán)境和功能參數相匹配的微控制器作為核心控制系統。

伴隨著(zhù)市場(chǎng)競爭越來(lái)越激烈，要求快速、靈活開(kāi)發(fā)應用產(chǎn)品，盡量減少和縮短從決策、設計、研發(fā)、測試、修正到最終批量生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節和周期。開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的快慢往往與一個(gè)企業(yè)的生存緊密相連。為了適應這一要求，近幾年，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）技術(shù)越來(lái)越受到重視?；谀Ｐ驮O計、簡(jiǎn)化軟件編程、軟硬件一體化、快速原型建立目標系統、應用程序模塊化等先進(jìn)的開(kāi)發(fā)手段已被廣泛應用。另外，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）對系統的安全運行、管理應用系統程序、系統的兼容通用性也至關(guān)重要。

集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的功能包括：提供控制操作界面；通過(guò)BDM接口瀏覽MPC555硬件平臺狀態(tài)和信息；建立控制模型；模擬仿真應用系統控制算法；與編譯器連接將控制模型或C語(yǔ)言程序生成MPC555機器源代碼；通過(guò)BDM 接口將源代碼傳送到MPC555硬件平臺；實(shí)時(shí)調試運行應用程序等。這種開(kāi)發(fā)模式方便、快捷。采用友好界面連接形象化模型框圖、輸入計算公式、經(jīng)驗公式等方式編制開(kāi)發(fā)程序，由系統自動(dòng)將其編譯成目標代碼。在應用程序經(jīng)過(guò)反復模擬仿真、實(shí)時(shí)調試運行成功后被裝入MPC555硬件平臺。

MPC555系統配有各類(lèi)應用I/O模塊與通信接口并裝有一套實(shí)時(shí)操作系統。在操作系統的管理下，開(kāi)發(fā)的應用程序在上位機監控下和脫離上位機兩種環(huán)境下運行驗證。一些特定、重復任務(wù)的應用程序被生成模塊化的庫文件已備調用。為了提高開(kāi)發(fā)系統的實(shí)時(shí)性，系統具有HIL（Hardware-in-the-loop）、Bypass等硬件在環(huán)開(kāi)發(fā)、實(shí)時(shí)嵌入加載等功能。模塊化的應用程序可以實(shí)時(shí)在線(xiàn)導入導出而絲毫不影響系統的正常運行。