飛思卡爾16位汽車(chē)MCU MC9S12XF系列采用了FlexRay技術(shù)

　　隨著(zhù)FlexRay技術(shù)首次在2007年新模型車(chē)中的應用，高速通信網(wǎng)絡(luò )正在重新定義汽車(chē)的安全和性能。為了幫助推動(dòng)下一代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )架構的發(fā)展，飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)擴展了該公司的16位汽車(chē)微控制器(MCU)MC9S12XF系列，新產(chǎn)品采用了FlexRay技術(shù)，并將閃存擴展到512K。

　　MC9S12XF系列基于飛思卡爾廣泛使用的高容量S12架構，為FlexRay網(wǎng)絡(luò )上的嵌入式節點(diǎn)提供高性能的分布式控制解決方案。FlexRay網(wǎng)絡(luò )可用于車(chē)身、底盤(pán)和安全應用。FlexRay技術(shù)提供的速度達到了汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )的當前通信協(xié)議的10倍。由于其網(wǎng)絡(luò )性能有了大幅提升，因此能夠提供更加靈活、功能更全面的穩定性控制系統，以及更為精確的引擎管理和重量更輕的電子線(xiàn)控制動(dòng)系統，從而逐漸取代體積龐大的液壓制動(dòng)系統。

　　“FlexRay技術(shù)提供了高速通信帶寬，這正是當前的主動(dòng)駕駛系統和具有線(xiàn)控功能的未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車(chē)所需要的?！憋w思卡爾汽車(chē)微控制器全球經(jīng)理Ray Cornyn表示，“為了幫助推廣這種創(chuàng )新技術(shù)，飛思卡爾提供了一系列獨立的FlexRay控制器，以及16位和32位FlexRay嵌入式微控制器。今天推出的S12XF系列可以擴大汽車(chē)系統設計人員選擇FlexRay解決方案的范圍?！?

　　S12XF系列帶有4個(gè)高度集成的MCU，提供不同的存儲器配置，并采用了飛思卡爾提高性能的XGATE協(xié)處理器。該系列還提供多種封裝選擇，從112針腳的小外形四方扁平封裝(LQFP)設備，到10毫米x10毫米的64針腳LQFP，這是目前市場(chǎng)上體積最小的FlexRay控制器。

　　體積小巧的S12XF MCU非常適合于一些空間受到嚴格限制的應用，例如與FlexRay網(wǎng)絡(luò )上的32位中心控制器通信的分布式促動(dòng)器和傳感器控制模塊。16位S12XF設備可以作為各種高級安全應用和主動(dòng)駕駛應用的終端節點(diǎn)，這些應用包括：懸掛控制、主動(dòng)防側翻、主動(dòng)制動(dòng)、車(chē)道偏離告警系統、停車(chē)調度協(xié)作和電子式駐車(chē)系統。

FlexRay通信協(xié)議

　　FlexRay技術(shù)是一個(gè)確定性的、具有容錯功能的通信協(xié)議，能為高級控制應用提供高達10Mbps的數據速率。這種高速通信技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò )吞吐量，減少用于消除帶寬瓶頸的并行控制器區域網(wǎng)絡(luò )(CAN)的數量，從而幫助降低系統成本。憑借其高帶寬優(yōu)勢，FlexRay技術(shù)已經(jīng)成為汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )骨干的理想協(xié)議。此外，其雙通道架構也可以滿(mǎn)足高級安全系統的冗余要求。FlexRay有助于開(kāi)發(fā)更為安全、更具響應性、更加可靠和環(huán)保的下一代汽車(chē)產(chǎn)品。

XGATE協(xié)處理器

　　除了提供FlexRay技術(shù)外，S12XF系列還集成了飛思卡爾的XGATE協(xié)處理器模塊，該模塊的功能類(lèi)似于主CPU的專(zhuān)用協(xié)處理器?；赗ISC的XGATE協(xié)處理器于2004年推出，基于S12X架構，克服了實(shí)現更高M(jìn)CU性能的設計挑戰，并且不會(huì )增加成本，也沒(méi)有因增加獨立處理器而產(chǎn)生的復雜性。

　　XGATE協(xié)處理器的運行速度是主CPU的兩倍，并且沒(méi)有任何CPU處理開(kāi)銷(xiāo)，能夠提高系統性能，最高運行性能達到100 MIPS。借助該協(xié)處理器架構，S12XF設備能夠提供毫不遜色于很多32位MCU的性能，同時(shí)保持了飛思卡爾大獲成功的S12X架構的優(yōu)勢，如低系統成本和高編碼效率。

16位汽車(chē)MCU市場(chǎng)的領(lǐng)先地位

　　飛思卡爾的S12和S12X產(chǎn)品實(shí)現了可擴展性，支持硬件和軟件的重復使用，提供一系列汽車(chē)電子平臺之間的兼容性。S12 MCU系列是汽車(chē)市場(chǎng)中應用最廣泛的16位架構?；赟12的設備的年發(fā)貨量現已超過(guò)1億?？蓴U展的S12系列可為開(kāi)發(fā)人員提供廣泛的選擇，滿(mǎn)足他們的應用需求，其片上閃存容量可從32KB擴展到1MB，并能平穩移植到更高性能的S12X設備。

MC9S12XF系列的特性：

50MHz S12X 內核，基于高效的16位CISC架構；

集成的單/雙通道FlexRay v2.1，每通道支持2.5、5、8和10 Mb/s的數據速率；

FlexRay時(shí)鐘，采用頻率從4MHz到40MHz不等的水晶振蕩器，使用PLL(鎖相環(huán))實(shí)現成本和EMC的優(yōu)化；

集成的XGATE模塊，提供高達100 MIPS的額外處理能力；

512KB、384KB、256KB和128KB的汽車(chē)質(zhì)量閃存選擇，帶有糾錯碼(ECC)；

2KB和4KB的EEPROM；16KB、24KB和32KB的RAM；

16通道的模數轉換器(ADC)，可配置的8/10/12位分辨率，只需3μs的轉換時(shí)間；

集成的電機控制模塊，使用6通道脈沖寬度調制器(PWM)，具有故障保護和電流感應輸入；

支持控制區域網(wǎng)絡(luò )(CAN)、本地互連網(wǎng)絡(luò )(LILN)和串行外圍設備接口(SPI)協(xié)議；

增強型周期中斷定時(shí)器，具有3個(gè)同步源(ADC、PMF觸發(fā)器功能，增強電機控制算法)；

小型封裝選擇，根據I/O的需要進(jìn)行擴展；

S12X系列提供廣泛的工具支持。

MC9S12XF系列供貨信息：

　　飛思卡爾計劃于2007年第一季度提供MC9S12XF系列設備(MC9S12XF512、MC9S12XF384、MC9S12XF256和MC9S12XF128)的樣品及評估板。