MCU选型如何有效实现车身系统控制

时间： 2016-09-01 来源：世强作者：在路上

技术问答

随着汽车电子的迅猛发展，现代汽车中电控单元的数量也越来越多，这些电控单元大致可分成动力传动装置控制（如发动机控制和变速控制）、底盘控制（如悬架控制系统）、车身控制和安全系统。其中车身控制系统BCM（Body Control Module）主要用来提高驾驶的方便性和乘坐的舒适性，该系统涵盖的范围较广，包括灯光控制（含远光灯、大灯、刹车灯、转向灯、雾灯等等），车门、车窗天窗控制，座椅控制，后视镜控制，雨刮控制，遥控器控制，气候（空调）控制，仪表盘显示等等。如下图1所示：

图1：BCM控制器功能框图

从上图可以看出BCM控制器是整个系统的核心，各个子系统的数据都会和BCM控制器进行交换和传输。如此多的子系统（且速度不一样、实时性要求也不同），并且各个子系统之间还会通过具有路由和网关功能的BCM进行数据交换和信号传输。因此对BCM控制器的要求也是非常高的，需要较高的运算处理速度、高的数据吞吐能力，更需要多种通信接口（如多通道的高速CAN，低速LIN总线）和输入输出端口。另外，还要求BCM控制器具有高可靠性、高安全性。否则一旦出问题，后果是非常严重的。当然，要到达上述目标，需要从最基础的硬件器件选择（满足汽车级认证的MCU，电源管理器件，CAN，LIN收发器等等）、原理图设计、PCB布局以及软件设计等各个方面着手。

BCM控制器系统框图

图2：BCM控制器系统框图

图2是BCM控制器系统框图，从上图可以看出，MCU毫无疑问是其该系统的控制核心。在全球汽车电子MCU市场中占有率极高的瑞萨电子针对车身控制领域也推出了RL78/F1X，包括RL78F12/F13/F14/F15系列，主要针对低成本、要求处理速度不高、功能简易的车身控制应用子系统和RH850F1X两个系列的MCU。RH850/F1X分为RH850/F1L、RH850/F1M、RH850/F1H三个子系列，分别定位于低端、中端及高端车身控制模块应用。这里介绍的R7F7010323，属于RH850/F1L系列中的一款经济型的MCU产品，下图3为176PIN 80MHZ主频的RH850/F1L系列MCU系统框图：

图3：176PIN 80MHZ主频的RH850F1L系列MCU系统框图

R7F7010323 MCU的主频达到80MHZ，还具有768KB Flash和32K Data Flash，具有丰富的外设：包括48 / 8个16位/32位定时器，带诊断功能的72个通道的PWM；有16+16通道的12位ADC和20+8通道的10位ADC。同时具有丰富而强大的通信接口，包括6个通道的CSI，1个I2C，6个LIN/UART接口，10个LIN Master，以及高达6个通道的CAN通讯接口。

另外，和其他RH850系列的MCU一样，R7F7010323同样具有功能安全特性：包括时钟监测，窗口看门狗定时器，数据CRC校验，存储器保护单元，系统寄存器保护，上电清零，片上核心电压监控及寄存器保护等功能。

R7F7010323的工作电压很宽，I/O端口的电压范围为2.7到5.5 V，ADC的电压范围3.0 到5.5 V。另需要说明的是，R7F7010323的工作温度范围为-40到105度。这在一定程度上也是可以满足车身控制模块应用需求的。

总结：

车身控制模块BCM，功能要求不一，但对可靠性、安全性都非常高，如需要在性能、价格和可靠性各方面达到很好平衡的话，那RENESAS的这款RH850/F1L系列的R7F7010323 MCU将是非常合适的选择。

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NASA911 Lv8. 研究员 2017-08-31

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