飛思卡爾的汽車儀表完整解決方案

涵蓋入門級兩輪摩托車儀表、高端儀表以及超高端虛擬儀表

2010年1月初 “飛思卡爾充電吧”技術(shù)座談會上展示并探討了汽車儀表完整解決方案。論壇吸引了眾多工程師、專家學(xué)者和從業(yè)人員就儀表類型、功能及適用范圍展開了積極討論。飛思卡爾半導(dǎo)體全球汽車微控制器產(chǎn)品市場工程師張曦先生，從目前主流汽車儀表市場的劃分和技術(shù)熱點(diǎn)入手，與網(wǎng)友一起分享了作為全球較大的汽車電子半導(dǎo)體供貨商，飛思卡爾獨(dú)特技術(shù)及先進(jìn)理念。此次座談會討論對象涵蓋了各種不同檔次的汽車儀表，包括入門級兩輪摩托車用儀表、六表頭配合高分辨率彩色顯示屏的高端儀表以及超高端針對高動態(tài)內(nèi)容顯示的高性能顯示屏虛擬儀表。

入門級汽車應(yīng)用是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為迅速的一個細(xì)分市場之一。飛思卡爾入門級雙表頭黑白段碼顯示儀表是飛思卡爾為各種汽車儀表和工業(yè)控制所提供的經(jīng)濟(jì)高效的液晶顯示器（LCD）控制解決方案，即8 位微控制器（MCU）系列中的MC9S08LG32 MCU。S08LG 系列為電表應(yīng)用、HVAC 控制、數(shù)字恒溫器、家用電器和健身器材提供經(jīng)濟(jì)高效的嵌入式控制和用戶界面解決方案。 此外，S08LG 器件還是各種車身控制應(yīng)用的理想選擇，如用于新興市場入門級車輛的組合儀表等。

該解決方案的優(yōu)勢主要有兩點(diǎn)。首先，提供了各種閃存規(guī)模的S08LG器件采用5V電源，靈活的LCD模塊電源管理配置有助于降低總功耗；其次，汽車級的8 位 MCU能夠提供優(yōu)良的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）性能。

S08LG系列是飛思卡爾日益壯大的汽車儀表MCU產(chǎn)品系列陣容的成員，具有片上 LCD 驅(qū)動。S08LG MCU 系列的技術(shù)特性包括：

l        速率高達(dá) 40 MHz 的HCS08 CPU 內(nèi)核

l        EEPROM 仿真的高達(dá) 32 KB 的片上雙庫閃存

l        高達(dá)2 KB的片上RAM

l        集成的LCD 驅(qū)動，較搞可配置為8 x 37 或 4 x 41 個分段

l        所有 LCD 引腳均用通用輸入/輸出（GPIO）復(fù)用

l        其他產(chǎn)品規(guī)范和技術(shù)數(shù)據(jù)請參閱飛思卡爾相關(guān)網(wǎng)頁www.freescale.com/files/pr/lcd.html

同時專為入門級汽車的電子儀表板而設(shè)計的還有16位S12HY微控制器系列。該系列帶有集成LCD和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，作為飛思卡爾陣容不斷擴(kuò)大的16位MCU系列的較新成員，集經(jīng)濟(jì)實(shí)用的16位性能和較佳片上功能于一身，非常適用于新興汽車市場中成本敏感型儀表板應(yīng)用。

S12HY MCU的優(yōu)勢非常明顯。首先，該系列提供了較適宜的片上集成度，實(shí)現(xiàn)了從新興市場中仍在使用的機(jī)械解決方案向現(xiàn)代機(jī)電儀表板的遷移；其次，幾乎不需要離散組件，該器件的高度片上集成能夠幫助降低系統(tǒng)成本；第三，集成的液晶顯示器驅(qū)動能夠?yàn)榛�于LCD的儀表板支持高達(dá)160個分段；第四，該器件的片上步進(jìn)電機(jī)控制器較多能驅(qū)動4個儀表頭，實(shí)現(xiàn)速度計、轉(zhuǎn)速計及其他模擬表頭的精確逐步控制；此外，MCU還有一個控制器區(qū)域網(wǎng)（CAN）模塊，能夠簡化引擎與儀表盤之間的數(shù)據(jù)通信。

S12HY器件提供高達(dá)64KB的片上非易失性代碼閃存，為具備糾錯碼（ECC）技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲提供4KB的數(shù)據(jù)閃存。飛思卡爾基于閃存的MCU的價格可與硬編碼只讀存儲器（ROM）器件的價格相競爭，但同時又具有更大的靈活性。采用基于閃存的解決方案，開發(fā)人員可以在基于一個可重新編程的16位MCU產(chǎn)品，設(shè)計出各種不同的儀表板。如此簡單的儀表板開發(fā)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)成本的降低，更簡單的制造物流和更快的產(chǎn)品上市時間。

S12HY MCU的主要特性有：

l        帶有32 MHz總線的HCS12 CPU內(nèi)核

l        片上內(nèi)存

l        帶有ECC的高達(dá)64KB的閃存

l        帶有ECC的4KB數(shù)據(jù)閃存

l        4KB SRAM

l        集成的LCD 驅(qū)動，可配置較多40 x 4段 （共160分段）

l        帶有4個儀表頭驅(qū)動的步進(jìn)電機(jī)控制器

l        可擴(kuò)展控制器區(qū)域網(wǎng) (MSCAN)模塊 (支持CAN 2.0A/B)

l        帶有內(nèi)部過濾器的鎖相環(huán) (PLL) 倍頻器

l        兩個帶有I/O通道的定時器模塊，能夠提供各種16位輸入捕捉、輸出對比、計數(shù)和脈沖累加器功能

l        帶有較多8個8位通道的脈寬調(diào)制模塊(PWM)

l        高達(dá)8通道、10位分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器

l        串行外設(shè)接口 (SPI)模塊

l        串行通信接口 (SCI) 模塊，支持LIN 2.0、2.1 和 SAE J2602 通信

l        內(nèi)部集成電路 (I2C)模塊

l        片上電壓調(diào)節(jié)器(VREG)，用于調(diào)節(jié)輸入電源和內(nèi)部電壓

l        64腳和100腳扁平封裝（LQFP）

S12HY Example Applications

而為了解決使用TFT（薄膜電晶體)顯示器的下一代汽車組合儀表應(yīng)用的需求，飛思卡爾擴(kuò)大Power Architecture™ MCU組合，推出了MPC560xS MCU系列，即六表頭配合高分辨率彩色顯示屏的高端儀表。該系列同時也是為了滿足需要32位性能、且對成本敏感的大量汽車應(yīng)用的需求。

TFT顯示器曾只限于高端車輛，但目前在中低端車輛中的使用開始普及。MPC560xS產(chǎn)品系列采用經(jīng)濟(jì)高效的單芯片解決方案直接驅(qū)動TFT顯示屏，能夠同時滿足入門級系統(tǒng)和復(fù)雜的組合儀表應(yīng)用的要求。MPC560xS器件不僅支持汽車儀表盤里的TFT顯示屏，而且能夠驅(qū)動模擬量表和液晶顯示屏（LCD）。

MPC560xS MCU的優(yōu)勢在于其能夠輕松處理復(fù)雜的圖形內(nèi)容，如照片、圖表、語言和字體等。該系列包括復(fù)雜的集成顯示控制器（DCU）驅(qū)動WVGA(Wide Video Graphics Array) TFT顯示屏。內(nèi)部顯示存儲器可以用來幫助處理圖形內(nèi)容以達(dá)到在彩色TFT面板上顯示的目的。如果要在HVGA(Half-VAG)大小的屏幕尺寸上顯示圖形內(nèi)容，可以在串行閃存中使用QuadSPI接口，以擴(kuò)大顯示內(nèi)存的方式實(shí)現(xiàn)。MPC560xS系列提供可擴(kuò)展解決方案，目前已經(jīng)推出1MB的閃存樣品，以后將推出更大和更小的閃存版本。

MPC560xS Family Overview

為了提升在32位汽車系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)市場上的領(lǐng)導(dǎo)地位，飛思卡爾半導(dǎo)體推出了一種高度集成的片上系統(tǒng)（SoC）處理器MPC5121e。該處理器可以優(yōu)化需要支持復(fù)雜圖像處理、多媒體應(yīng)用和實(shí)時音頻處理功能的高性能、功耗敏感型應(yīng)用。MPC5121e器件基于PowerArchitecture™技術(shù)，是飛思卡爾mobileGT處理器系列中的較新產(chǎn)品。該系列是信息通信領(lǐng)域使用較廣泛的平臺解決方案。其運(yùn)用了先進(jìn)的90納米低功耗CMOS技術(shù)，可以在一個低功耗封裝中提供超常的多媒體性能和功能豐富的用戶界面，而且不會降低靈活性和強(qiáng)韌性。它完全符合汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此是信息通信、連接和駕駛員交互車載應(yīng)用的理想產(chǎn)品。    

飛思卡爾副總裁兼微控制器部總經(jīng)理MikeMcCourt表示：“MPC5121e是飛思卡爾面向信息通訊應(yīng)用的功能較強(qiáng)大、功能較豐富的處理器。該器件的多核架構(gòu)將PowerArchitecture核心、專用的2D/3D圖形處理核心和強(qiáng)大的實(shí)時音頻及多媒體增強(qiáng)型協(xié)處理器結(jié)合在一起。這些核心的綜合功能使該處理器非常適合需要先進(jìn)的顯示、圖像功能/多媒體加速、網(wǎng)絡(luò)連接性和海量存儲的下一代應(yīng)用�！�    

下一期“飛思卡爾充電吧”在線座談將于1月20日上午10：00至12：00與工程師探討“飛思卡爾汽車電子中的電機(jī)控制方案”。屆時飛思卡爾半導(dǎo)體汽車電子微控制器部產(chǎn)品市場經(jīng)理瞿曉谷將為大家介紹飛思卡爾基于汽車應(yīng)用的電機(jī)控制方案，其中重點(diǎn)介紹無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)，涵蓋飛思卡爾微控制器和模擬器件，并將于講座之后回答聽眾的在線提問，歡迎廣大工程師的注冊和參與。有關(guān)飛思卡爾充電吧的更多信息，請?jiān)L問 http://seminar.eccn.com/Freescale/。

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