汽車(chē)電子新趨勢：走從8位到32位微控制器升級之路

　　新興信息娛樂(lè )系統帶給許多市場(chǎng)沖擊性，也帶動(dòng)了以往不曾有過(guò)的商機，實(shí)際上已有很多人發(fā)現到這些新興技術(shù)將對汽車(chē)電子市場(chǎng)產(chǎn)生莫大的影響，特別是有越來(lái)越多汽車(chē)電子設備通過(guò)高性能的微控制器(Micro Controller Unit；MCU)搭載于現有汽車(chē)電子設備與技術(shù)中，就像目前在汽車(chē)內所使用的衛星導航系統、信息處理系統、DVD等多媒體影音播放設備…等。

　　因此，目前各家微控制器廠(chǎng)商一致看好未來(lái)汽車(chē)電子市場(chǎng)發(fā)展潛力，相繼投入產(chǎn)品應用開(kāi)發(fā)，預計車(chē)用微控制器所代表的重要性，將越形增加而重要。

　　看得到卻吃不到微控制器市場(chǎng)

　　先不以市場(chǎng)角度來(lái)看待微控制器在全球占有率；首先，關(guān)注的是微控制器廠(chǎng)商要如何發(fā)揮本身的競爭優(yōu)勢，在汽車(chē)電子市場(chǎng)中發(fā)展得更為順遂。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，微控制器廠(chǎng)商要如何在第一時(shí)間就將汽車(chē)電子廠(chǎng)商對于產(chǎn)品要求列入設計考慮，能夠進(jìn)一步設計出汽車(chē)電子需要，以滿(mǎn)足汽車(chē)電子廠(chǎng)商所要求的車(chē)用微控制器產(chǎn)品，這是過(guò)去微控制器不曾遇到的。

　　再者，就目前引起熱潮的汽車(chē)油電混合動(dòng)力技術(shù)來(lái)說(shuō)，因為這類(lèi)型的車(chē)輛所使用的微控制器的數量更多，而且結構也更為復雜，雖然這將大幅提升微控制器的市場(chǎng)商機。不過(guò)，屬于整體性的汽車(chē)系統工程而言，在相關(guān)設備的技術(shù)開(kāi)發(fā)與整體配套還不是非常成熟之前，混合式油電動(dòng)力汽車(chē)的市場(chǎng)占有率還無(wú)法超越目前汽車(chē)總數量的10％，所以微控制器目前發(fā)展的重點(diǎn)，還是對現有的燃油系統動(dòng)力系統進(jìn)行改良，在油電混合動(dòng)力市場(chǎng)中仍無(wú)法取得最佳的市場(chǎng)利機。

　　所以，并不是哪里個(gè)領(lǐng)域應用的比例較大，就應該往哪里個(gè)領(lǐng)域發(fā)展，尤其是不非常成熟的汽車(chē)電子，所導入的方向必須要有修正。就以現有汽車(chē)上所搭載引擎技術(shù)的發(fā)展趨勢來(lái)看，目前汽車(chē)應用最多的系統，主要包括了噴射電子式控制引擎系統、空燃比控制、汽缸內電子式噴射、模塊控制，以及電子控制可變氣門(mén)正時(shí)系統發(fā)展趨勢，因為這些發(fā)展已超過(guò)百年的引擎技術(shù)已經(jīng)是非常成熟，導入微控制器就可以得心應手。

　　反觀(guān)，汽車(chē)廠(chǎng)商也知道微控制器對汽車(chē)電子化能夠有極大的幫助，不僅可提升汽車(chē)性能，還進(jìn)一步加強微控制器的附加功能之外，更持續加大快閃存儲器的容量與汽車(chē)電子的工作頻率提升…等；因此，汽車(chē)制造商與汽車(chē)電子廠(chǎng)關(guān)系也有過(guò)去不曾有過(guò)的緊密。

　　△圖說(shuō)：微控制器為汽車(chē)電子應用提供更強大的功能、感測與控制；以Silicon Laboratories所推出的C8051F52/3x微控制器為例，透過(guò)整合式LIN 2.0控制器與超高精確度的內部振蕩器，讓設計人員不需要外部計時(shí)組件就能組建LIN主模式的通訊網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)一步減少系統總成本。(資料來(lái)源：Silicon Laboratories)

　　如何用微控制器打造智能型車(chē)輛？

　　進(jìn)一步觀(guān)察汽車(chē)電子發(fā)展趨勢，可以從車(chē)輛性能、對于數據資料儲存量提高，以及朝著(zhù)多內核方向，再者未來(lái)汽車(chē)上所具備高性能的汽車(chē)信息系統(CIS)解決方案，可以將汽車(chē)上所搭載的信息服務(wù)、衛星導航指引系統、車(chē)輛自我診斷設備、移動(dòng)車(chē)輛通訊網(wǎng)絡(luò )、交通信息中心、道路交通運輸信息系統整合為1個(gè)更具強大處理能力的整合系統等幾個(gè)層面來(lái)看。

　　另一方面，更可以與汽車(chē)保險、車(chē)檢服務(wù)系統服務(wù)商進(jìn)行相互搭配，以透過(guò)車(chē)輛關(guān)系管理(VRM)模塊，將其連結到引擎控制系統、操控系統、煞車(chē)系統等配合，以便能提供完整服務(wù)，讓汽車(chē)消費者能夠享受過(guò)去車(chē)上不曾有過(guò)的相關(guān)服務(wù)。

　　因此，搭載于汽車(chē)上的信息系統解決方案，除了必須能夠處理MPEG2/4、WMA和WMV、數碼廣播、衛星無(wú)線(xiàn)傳輸等諸多格式需求之外，為了在汽車(chē)上體現出該解決方案的強大功效，可以透過(guò)附載組件與硬件IP等特殊架構來(lái)加以達成，最后才能在微控制器的芯片設計過(guò)程中，能夠完全包含更多的嵌入式存儲器，進(jìn)一步達到分享匯流排功率之效，降低過(guò)去的匯流排結構導致汽車(chē)電子系統性能退化的發(fā)生機率。

　　△圖說(shuō)：微控制器不僅協(xié)助汽車(chē)制造商實(shí)現車(chē)內系統的相互連接，以開(kāi)發(fā)更智能、集成度更高的安全系統；由飛思卡爾開(kāi)發(fā)出的MFR4300不僅可整合FlexRay模塊和16位S12X核心的微控制器產(chǎn)品。(資料來(lái)源：飛思卡爾)

　　不同應用領(lǐng)域有不同成本需求

　　由于各界對于汽車(chē)上搭載的車(chē)用電子設備成本要求有越來(lái)越苛刻的趨勢，因而對于車(chē)用微控制器來(lái)說(shuō)，就必須符合市場(chǎng)的低成本要求，則必須從幾個(gè)觀(guān)點(diǎn)來(lái)看：就象是用來(lái)滿(mǎn)足車(chē)輛基本功能的設備，例如，8位微控制器，可以讓設計工程師能夠大幅度降低成本及系統復雜性，用在絕對低成本因應市場(chǎng)中絕對可行。就像一般狀況下低于1美元的微控制器組件，可以完成許多功能強大32位微控制器無(wú)法處理的任務(wù)，讓設計工程師透過(guò)微控制器獲得較高的功能密度；換句話(huà)說(shuō)，就是讓客戶(hù)能充分享有低成本與容易導入的解決方案。

　　從設計車(chē)身電子功能和其它控制點(diǎn)應用來(lái)看，就象是用在汽車(chē)上的電動(dòng)車(chē)窗、車(chē)門(mén)、車(chē)用天窗、后車(chē)箱、座椅位置，以及電動(dòng)后視鏡等，汽車(chē)消費者也漸漸能體認到電子智能化的產(chǎn)品帶給駕駛汽車(chē)的好處。另外，在充分滿(mǎn)足汽車(chē)電子高性能要求的同時(shí)，必須有效地降低整個(gè)系統成本，采用高性能的微控制器及半導體組件，以達到車(chē)身電子網(wǎng)絡(luò )化的系統設計。因此，這必須以經(jīng)濟角度來(lái)加以看待，比方說(shuō)：用單一模塊整合的成本就能獲得提升，若能將多個(gè)燈控、門(mén)控電子控制單元進(jìn)行整合，如此一來(lái)便會(huì )大幅地降低所需成本。

　　然而，傳統用于一般消費電子設備的微控制器，通常不受汽車(chē)制造商信賴(lài)，因為汽車(chē)制造商需要的是能夠完全符合車(chē)用規格要求的高可靠度微控制器。若技術(shù)應用觀(guān)點(diǎn)而論，汽車(chē)中各個(gè)次要系統中對微控制器的操控需求，也許不需要透過(guò)復雜化及特殊設計，但當這些微控制器是被用在汽車(chē)引擎、煞車(chē)系統、安全氣囊等用途上；又或者是需要安裝于高熱、多塵、劇震、電子干擾嚴重的運作環(huán)境下，使得汽車(chē)制造廠(chǎng)不得不嚴格把關(guān)汽車(chē)電子組件的質(zhì)量。

　　△圖說(shuō)：習慣于漫長(cháng)產(chǎn)品與開(kāi)發(fā)周期的汽車(chē)制造商，因為新一代汽車(chē)電子設備興起，如：GPS導航系統和DVD多媒體播放機，使得汽車(chē)制造商必須在更短的時(shí)間內，搭載電子消費者所需的新一代汽車(chē)。因此，產(chǎn)品推出市場(chǎng)的時(shí)間就顯得非常重要。