8位混合信号单片机能够降低汽车电子设计的成本和复杂度

时间： 2019-07-23 来源：Silicon Labs（世强翻译）

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对于车身电子和动力管理系统而言，从安全和底盘系统角度出发，高性能单片机能够为当今的汽车电子设计提供严苛精准的控制和智能的潜力。混合信号单片机正在更多的汽车电子系统设计中被应用，同时降低了整个系统的设计难度，减少了元器件的数量和印制板的尺寸。

8位混合信号单片机提供一系列方法使得汽车电子系统变得简单。通过集成大量的外设和通信协议，例如CAN和LIN总线，混合信号单片机最大程度减少外围元器件。现在的增强型8 位混合信号单片机，能够提高处理速度，减少存储器体积，扩展精准的模拟外设。除此之外，这样大规模的集成的同时又是以尽可能小的封装来完成，因为汽车电子的应用空间通常非常有限，比如门窗升降，门锁，以及发动机控制传感器等。

在减小印制板体积的同时，片上集成能够降低元器件成本，混合信号单片机能够减少了所需要的外围器件，譬如电压参考源，整流元器件，信号发生器等。元器件数量的减少也是的整个系统的体积变小，更大程度改善了整个系统的可靠性，因为元器件越多，可靠程度就越脆弱。

芯科科技提供的是C8051F58x系列混合信号单片机就是一个很好的例子，这款单片机提供了相当多的片上外设，比如高精度的振荡器，高精准的电压参考器，5V整流模块，这些具有汽车等级的校准特性使得外围不再需要校准传感器，高速的内核减少了内存的需求，创新的IO分配系统使得生产和测试成本都不同程度的降低。

在25mm²封装上提供多达128KB的flash和50MPIS的处理能力，F58x家族融合容量，性能，小封装于一体，为汽车电子工程师提供了难得的小体积解决方案。F58x汽车级单片机提供一个在-40到125度都能够保持精度为±0.5%的内部振荡器，通过使用内部ADC和温度传感器，设计者能够进一步把精度提高到±0.25%,如果要达到同样的效果，使用外部振荡器需要额外多花费0.2美元。如此高的精度使得不需要外部时钟就能够操作高速CAN,LIN总线，降低成本的同时又提高系统可靠性。

另外一个独特的功能呢是ADC有比例增益设置，能够按比例缩小输入电压，使得能够在参考电压范围内全量程的使用输出数字区间。

C8051F58x所拥有的高速串行总线也能够为设计者带来便利，例如内置的高速CAN2.0核心提供32个独立的message buffer使得整个系统能够胜任繁忙的网络通信，通过使用内置的LIN2.1控制器，汽车电子工程师能够进一步提高网络性能。内置的8byte的 message buffer能够实现硬件同步和生成checksum,能够节省有限的CPU资源并且使得更为复杂的LIN拓扑结构成为可能。

灵活的设计对于汽车电子工程师来说很重要，一般的，单片机提供的固定引脚使得设计人员只能按照现有资源布板，而混合信号单片机提供一个可编程的IO分配系统CORSSBAR，使用者可以轻松分配对应的外设IO到可用引脚上，这极大的简化了系统设计的难度并增加了资源，例如，设计者可以在系统运行时有2路独立的LIN总线重新分配引脚，这降低了系统成本，增强了设计的灵活性。

在设计上进一步来看，一个数字隔离器使得CAN物理层和MCU CAN总线隔离开来，这进一步增加了汽车系统中MCU的抗干扰能力，也消除了地线环路对CAN和LIN网络的影响,在电噪声环境中这么做是一个很好的选择。在混动和纯电动车中，数字隔离一样也是有需要的，隔离被集成进每一个高压模块，为通讯和高压控制之间提供通道，例如电池模块管理，启停系统，EPS系统等等。

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阿猛 Lv7. 资深专家 2022-12-29

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无心善者 Lv6. 高级专家 2020-08-10

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下载成功 Lv6. 高级专家 2019-12-30

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