新一代车用嵌入式系统技术,并非一般嵌入式系统所能够比拟www.cechina.cn,而是一个全方位智慧的六度思维空间,使汽车添加了人性化元素。
据港台媒体报导,从体积走向小型化的移动电话,与生活息息相关的汽车,到巨无霸喷射客机自动导航系统,嵌入式系统无所不在的“嵌入”在我们生活中。嵌入式系统平台的基本功能,除了大家熟知的应用及效率的要求之外,特别强调稳定度和可靠度,因此当车用嵌入式系统被开始运用到各式各样的车用电子产品,并通过不断创新的思考模式后,带给汽车安全革新及驾驶者新的体验。新一代车用嵌入式系统技术,并非一般嵌入式系统所能够比拟www.cechina.cn,而是一个全方位智慧的六度思维空间,使汽车添加了人性化元素。因此,本文将介绍嵌入式系统在车用电子的发展与应用。
嵌入式系统让车用电子应用开发更简单
何谓“嵌入式系统”?简单来说,嵌入式系统是一种具有控制、监视或辅助的系统平台www.cechina.cn,并同时拥有电脑般的软硬件功能,但不需要像电脑
拜汽车电子广泛应用所赐,汽车电子IC控制器用于汽车上的数量越来越多,虽然电控系统方面可以提高汽车的动力性、经济性和舒适性,但是也增加电路系统的复杂度,进而降低汽车的可靠性,增加维修的难度。从整体布线的角度来分析CONTROL ENGINEERING China版权所有,传统电子设备的系统大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,如此一来,便会造成庞大的布线问题:如汽车动力总成控制、汽车电控系统,以及汽车安全系统等,都会有布线上的问题。为了应对这些问题,车用嵌入式系统便取代了传统的汽车电脑系统,成为车用系统中的新主流。
以车用嵌入式系统硬件平台而言,比比适用于HIL(硬件回路)或是Bypass的环境,并运用在多功能电路系统控制与通信系统的接口上,针对汽车驾驶的灵敏度以及安全性的考虑,可以获得比高的灵活性及可靠度。另外,在软件平台则提供嵌入式操作系统以及强大的I/O应用模块软件库支持,确保系统运行安全、可靠,并方便快速开发应用系统。
在目前嵌入式操作系统厂商中,最积极的厂商之一便是IT软件巨人微软,从1998年开始以嵌入式操作系统WinCE跨入汽车市场,提供客制化的开发环境,并做为汽车内娱乐至卫星导航系统的控制中心。
图1 车用嵌入式平台让越来越复杂的车用电子变得更加简单
车用嵌入式系统发展历程
嵌入式系统集合了ROM、RAM、CPU、I/O在同一颗芯片,其中CPU在这几年不断的研究发展,历经4位、8位、16元,到现在32位甚至64位,对嵌入式系统运算性能的提升有极大帮助,目前在这方面投入的厂商有如过江之鲫。从基本架构来看,嵌入式处理器大致上可分为RISC(Reduced Instruction Set Computer)与CISC(Reduced Instruction Set Computer)两大主流,并利用一些简单的指令,藉以降低编译程序(Compiler)的工作,使线路可以达到最佳化的效果,提高执行速率。
嵌入式系统进入汽车产业大致上可分成3个发展阶段:
(1) 单芯片微电脑控制系统
以4位和8位处理器为主要核心,配置外部平行总线、串列通信接口、SFR模块系统;所需的元件包括:中央处理单元、内存单元、输入/输出、时脉产生单元及相关周边装置,并制作在同一颗芯片上控制工程网版权所有,成为一个独立运作的控制系统;但是,硬件结构和功能也比比单一,处理效率低、存储容量小、软件结构简单,不需要嵌入操作系统。这种低端的汽车SCM系统主要用于任务相对简单、资料处理量小和即时性要求不高的控制装置,如:雨刷、车灯系统、仪俵盘,以及电动门窗等。
(2) MCU系统
以高档的8位和16位处理器为核心,有了比多的外部接口功能,如:A/D转换、PWM、PCA、Watchdog、高速I/O口等,配置了芯片间的串列总线,软件结构比比复杂,程序资料量有明显增加,目前被广泛