导言
在现在的轿车规划中，人们越来越重视智能和环保这两个方面。因为智能化的轿车能够为人们带来高度的安全性和舒适感，在环保方面，经过运用数字技能到达节能省碳的意图。因而，数字化程度在轿车范畴也愈来愈深，大到动力传动体系，小到车载文娱体系，无处不见电子组件的身影，它们被广泛运用在感测和操控上。
在轿车电子的各个体系傍边，往往需求选用微操控器（MCU）做为运作操控的中心，而轿车对电子体系的倚重，也影响车用微操控器商场的快速生长。车用微控器包含8位、16位、32位等低、中、高阶产品等级，各有其合适的运用体系，大致如下：
8位MCU：首要运用于车体的各个次体系，包含电扇操控、空调操控、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅操控、门控模块等较低阶的操控功用。
16位MCU：首要运用为动力传动体系，如引擎操控、齿轮与离合器操控，和电子式涡轮体系等；也合适用于底盘组织上，如悬吊体系、电子式动力方向盘、扭力涣散操控，和电子帮浦、电子刹车等。
32位MCU：首要运用包含仪表板操控、车身操控、多媒体信息体系（TelemaTIcs）、引擎操控，以及新式的智能性和实时性的安全体系及动力体系，如预磕碰（Pre- crash）、自适应巡航操控（ACC）、驾驭辅佐体系、电子安稳程序等安全功用，以及杂乱的X-by-wire等传动功用。
1 车用MCU常见接口
CAN和LIN是比较常见的接口。
跟着今天轿车对运用功用的要求愈来愈高，需整合的体系也愈来愈杂乱，使得轿车电子体系关于高阶32位 MCU的需求不断进步。这类车用MCU往往被置放在高热、多尘、剧震、电子干扰严峻的运作环境，因而对耐受性的要求远高于一般用处的MCU。此外，在轿车的运用环境中，车用MCU有必要与多个车用电子操控设备（ECU）相衔接，其间最常见的传输接口为CAN和LIN。
CAN又分为高速CAN和低速CAN,高速CAN的传输率能够到达1 Mbps,适用于ABS、EMS等着重实时反响的运用；低速CAN则可到达125 Kbps,合适较低速的车体零件操控。此外，CAN操控器的型式可分为旧型的1.x、标准型的2.0A和延伸型的2.0B,愈新的标准效能天然愈好，其间 2.0B又可分为被迫（passive）型式和自动（active）型式。
LIN则是较CAN更为低速且低成本的通讯计划，选用一个主节点、多个从节点的概念（最多支撑16个节点），可达 20 kbps数据传输率，总线电缆的长度最多能够扩展到40公尺。它很合适做为空调操控（Climate Control）、后照镜（Mirrors）、车门模块（Door Modules）、座椅（Seats）、智能性交换器（Smart Switches）、低成本传感器（Low-cost Sensors）等较单纯体系的分布式通讯解决计划。
以下将介绍运用于仪表板操控及车身操控的新一代MCU技能，并以富士通新一代的MB91770系列和MB91725系列新式微操控器做为规划参阅。请参阅（图一）。
图1 仪表盘操控及车身操控MCU在轿车中的运用（以MB91770系列和MB91725系列为例）
2 轿车仪表板及车身操控规划方法
轿车的仪表板为驾驭供给各种实时的视觉信息，这些信息是辅佐决议计划的重要参阅，有必要快速且准确无误的传递给驾驭员知道。此外，轿车中的空调及车身操控模块（BCM）体系，担任为驾驭及乘客供给舒适的搭车环境。其间空调体系过履行最佳操控将轿车内部的温度敏捷降至较为舒适的水平，并依据来自于各个传感器的信息坚持舒适的车内温度。BCM体系则能够集中操控多个ECU,如车门、座椅和组合开关等。
不论是仪表盘操控或车身操控的MCU,都有必要供给更高的处理功用、处理很多网络节点的才能、支撑多种外围衔接的接口功用、可扩展电路板布局规划的功用、先进的内存架构，以及更便当的开发环境。
2.1 高处理功用
MCU要进步处理功用，有必要从其间心及软、硬件体系架构下手以富士通新一代MCU的FR81S CPU中心为例，它的作业功用到达1.3MIPS/MHz,比上一代FR60中心高出30%的处理效能；因具有内置式单精度浮点运算单元（FPU），能够满意图画处理体系和那些需求浮点操作功用的体系（如制动器操控）要求。此外，透过硬件式的FPU支撑，能够简化软件程序并进步运算功用。
2.2 很多网络节点处理才能
今天轿车中的CAN网络内存在着很多的内置式ECU,它们的规划跟着节点数量的添加而不断扩大，因而车用MCU有必要支撑更多的消息缓冲器（message buffer）。上一代的32位CAN微操控器能供给达32个内置式消息缓冲器，但现在已显得不足运用，以新一代富士通MCU来说，已能支撑达64个内置式消息缓冲器，而且支撑CAN 2.0A/B标准及供给1Mbps的高传输率。
2.3 广泛接口支撑才能
车用MCU衔接的外围适当多样，而衔接的接口可能是UART、频率同步串行、LIN-UART 和 I2C,因而有必要具有弹性的接口衔接才能。为了满意此需求，富士通将内置式多功用串行接口用作串行通讯接口，并透过软件方法来切换上述各种接口，以灵敏支撑外部组件的通讯标准，并进步体系规划的自由度。新系列MCU还供给LIN-UART 的6条通道，然后能够与更多操控单元进行通讯；其间MB91725系列因具有定时器功用的多条信道和 A/D 转换器，更简单达到各种功用的整合。请参阅（图2）。
图2 运用序列接口达到弹性的通讯接口功用整合
2.4 可扩展电路板布局规划的功用
因为车用电路板体系的布局规划方法适当多样，车用MCU有必要能满意这些规划的需求。一些可行的作法包含为外部总线接口终端装备独立电源，使得ECU板上无需再装置电平转换器。此一外部总线接口终端的电源规划要广（如包含3.0V至5.5V），从而能弹性地和单元内存或图画用ASIC相连。
另一个作法是让MCU具有内置式I/O再分配的功用，透过软件设置即可改动I/O衔接埠的分配。如此一来，规划者能够更弹性地与特定外围相衔接，从而大幅进步电路板布局的自由度。
2.5 先进的内存架构
为了进步作业处理弹性，今天车用微操控器的体系中往往会内置嵌入式内存（Flash）。曩昔只将Flash用于程序贮存，新一代MCU的架构中也参加数据用的Flash。此架构不仅能进步数据写入速度，因不再需求E2PROM,也能缩小电路板的面积。此外，将数据与程序一起贮存于微操控器的Flash内存中，也有助于避免信息的走漏。
2.6 更便当的开发环境
一般产品有必要使用ICE主单元和验证用评价芯片来进行体系查验，为了下降验证的杂乱度，咱们为新一代MCU产品供给芯片上（on-chip）的侦错方法。它选用单线调试接口，能够完成轿车评价或一致性测验，而且能够使用通用同轴电缆、在高达10米的规划内完成小型 %&&&&&%E 主单元和方针电路板之间的通讯。这能够简化依照惯例难以完成的轿车评价。
图3 运用芯片上侦错完成轿车评价
3 定论
电子体系在轿车中的运用越来越杂乱，车用MCU也发挥越来越重要的效果。因为轿车仪表板和车身操控规划，有必要认为驾驭者供给精准的信息和供给舒适的搭车体会为条件，因而，MCU有必要满意更高的功用和规划的要求，为开发运用带来协助。
