【应用】汽车级低功耗MCU助力汽车遥控门禁设计

2019-07-19 世强
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遥控门禁(RKE)系统已经备受用户的青睐,北美80%以上、欧洲70%以上的新车均安装了RKE系统。除了显而易见的便捷性,RKE用于开启汽车制动装置的技术还具有防盗作用。瑞萨的RL78/F13系列汽车级低功耗MCU产品非常适用于此类应用。


图1:RKE收发示意图

 

在设计遥控门锁防盗系统时,从发射器和接收器的控制流程可以看出至少应满足以下要求:

 

安全性

每个发射器都有唯一的钥匙密码,其参与加密计算,但是不在标准发送过程中传输,只在“学习”时传输。而且钥匙密码是64位二进制数,足够防止被盗。

循环计数参与加密计算;循环计数是一个16位的二进制数(64K),以每天操作发射器50次计,循环计数循环一次也需要几年的时间,因此有循环计数参与算出的MAC出现相同结果的时间也需要几年,这样有效地防范了算法被破译。RL78/F13内部集成了RAM ECC、MEMORY ECC、Clock Monitor功能,用于保护芯片内部数据,内部还集成了硬件乘除法器,用于加密算法的计算。

 

低功耗

在平均使用频率为25摄氏度时每天发射50次的情况下,电池的寿命至少是5年。由于电池的使用寿命非常重要,RKE系统采用了各种技术降低工作电流和开机时间。接收器PLL的压控振荡器(VCO)是这一设计细节的范例,接收器需要保持几乎不间断的检测状态,以免漏过打开车辆的命令;而为了省电需要尽可能地将其置于关机状态,甚至在检查之间的短暂间隔内。RL78/F13采用低功耗的RL78MCU内核,待机电流可以低到0.7ua,非常适合在RKE上用电池供电的场合。


图2.RL78/F13电流消耗


汽车级的产品及相关外设

RL78/F13符合汽车级的-40-125度范围的使用条件,且内部集成汽车上使用的LIN跟CAN总线。

图3. RL78/F13内部结构框图


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