Chip123 科技應用創新平台
標題:
車用系統設計師有更多FlexRay解決方案可以選擇了
[打印本頁]
作者:
chip123
時間:
2006-12-1 08:26 PM
標題:
車用系統設計師有更多FlexRay解決方案可以選擇了
飛思卡爾以FlexRay™技術擴展16位元車用微控制器產品線
: Z/ i# Q7 z+ O* v
S12XF系列產品以主動安全系統為目標，配合XGATE輔助處理器、多達512K的快閃記憶體，以及車內網路系統所需的高速資料傳輸率
3 X8 n E- J! S! l
2 Q6 N2 M: W; D3 ]' z
2006年11月30日德州奧斯汀報導 – 在2007年車款中問世的FlexRay技術，其高速通訊網路為汽車安全及性能重新界定了標竿。為了推動次世代的車用網路架構，飛思卡爾半導體(NYSE:FSL, FSL.B)藉由FlexRay™技術、以及多達512K的快閃記憶體，再度擴充了16位元車用微控制器(MCUs)系列產品。
0 m T- r# M; t
4 i9 Q! y9 v0 |7 p& E, X$ m9 D+ ]
MC9S12XF系列產品以飛思卡爾廣受愛用的高容量S12架構為基礎，其高性能分散式控制解決方案，適用於FlexRay網路的嵌入式節點，包括多項車體、底盤及安全方面的應用。FlexRay技術為車用網路所提供的通訊協定，超越目前通訊協定的速度多達十倍。此項網路效能的大躍進，為控制系統提供更靈活且多功能的穩定性，也使引擎管理系統與節省重量的電子「線傳煞車」(brake-by-wire)系統更加精準，終可取代笨重的液壓煞車系統。
4 g9 i8 K% q7 } |5 D7 V/ V
' R$ w+ e9 s1 u' {& n6 L, {0 w9 A6 B
飛思卡爾車用微控制器的全球經理Ray Cornyn表示：「FlexRay技術替現在的主動式駕駛系統及未來可線控駕駛(drive-by-wire)的自主導航車提供了不可或缺的高速通訊頻寬。為協助發展此一極具創意的技術，飛思卡爾提供了日益多樣化的獨立FlexRay控制器及16位元與32位元的FlexRay嵌入式微控制器。如今的S12XF擴充系列，讓車用系統設計師有更多FlexRay解決方案可以選擇。」
7 ^3 t6 o! e# ^9 j0 [( q' `
# \8 v- z7 v+ A3 o* _
S12XF系列涵蓋四種高度整合的微控制器，具備多種記憶體組態及性能更加提升的飛思卡爾XGATE輔助處理器。封裝方式則從112支接腳的LQFP (low-profile quad flat-pack)、到10mm x 10mm的64支接腳LQFP都有－後者則為現有尺寸最精巧的FlexRay控制器。
* c% M/ ~# j7 E/ X/ G
: b- Z6 V) c6 d% h* M
小尺寸的S12XF微控制器，十分適合在有限空間作應用，例如透過分散式傳動器(distributed actuator)與感應器模組，可和FlexRay網路的32位元中央控制器相互溝通。16位元S12XF元件可以作為終端節點，提供廣範圍的進階安全與主動駕駛應用，例如懸吊控制、主動防止車輛翻覆、主動式煞車、車道偏移警示、停車調度協助，以及電子式停車煞車等等。
! n2 L- E- Q/ O5 M, y' ]
: E+ E( D1 b" m" H' B3 W$ g6 h: C9 N
FlexRay通訊協定
! {. S/ Y- Z& g& r6 T+ U
FlexRay技術是一項決定性的容錯通訊協定，支援高階控制應用所需的10Mbps資料傳輸率。由於網路吞吐量夠大，這項高速通訊技術可以藉由減少平行的控制器區域網路(CAN)的數目來降低系統成本，而CAN又是解決頻寬瓶頸的不二法門。FlexRay技術的高頻寬，使其成為最適於車用網路骨幹的協定，其雙通道架構正好也符合高階安全系統的容錯備援需求。這些優勢結合起來，可讓下一代的汽車設計更安全、感應性能更佳、更可靠、也更環保。
: K7 ]' A* l. d# h5 l
' R) e1 g" y' ~7 g, }4 }! Q5 R
飛思卡爾是FlexRay聯盟(FlexRay Consortium)的共同創始人，該公司是第一家將16位元架構的FlexRay控制器引進汽車市場的半導體廠商。飛思卡爾提供種類最廣泛的FlexRay半導體元件，而且也是目前唯一能提供FlexRay控制器給量產汽車的半導體廠商。此外，飛思卡爾替FlexRay解決方案提供多方面的支援，例如開發軟體、入門套件，以及透過IPextreme提供技術授權等等。
: n3 v m2 d5 x& s- ?4 H
8 n2 V( l( f& v ?
XGATE輔助處理器
/ F& I/ A! I f. M$ E3 M, u
除了提供FlexRay技術以外，S12XF系列還整合了飛思卡爾的XGATE輔助處理器模組，該模組的功能近似於專門輔助CPU的協同處理器。它在2004年首度出現在S12X架構當中，這款以RISC為基礎的XGATE輔助處理器，在毋須增加個別處理器而使成本及複雜度上升的情況下，滿足了達到微控制器高速效能的設計挑戰。
- I; r! f( g; K1 x; D5 b$ q
4 G% @* ?4 g! Y O9 O4 m
在不消耗CPU處理效能的條件下，XGATE輔助處理器可以用兩倍於主CPU的速度運作，它的設計能夠讓系統性能在巔峰運轉時遽增至100 MIPS。藉由此項輔助處理器架構，S12XF元件可以提供逼近多款32位元微控制器的效能，但仍保有飛思卡爾最傑出的S12X架構優勢，如低成本和高度的程式碼再利用率等等。
$ @$ W' ^) o+ z* w; `# [9 h* J
8 n5 {, |* h3 a/ z2 G8 L
獨領風騷的16位元車用微控制器
5 I, |2 ?" E- P% a4 y8 ~
飛思卡爾的S12與S12X產品可為多種車用電子平台提供延展性、軟硬體的再利用性以及相容性。在汽車市場上，S12微控制器系列的16位元架構擁有最高的市場接受度。以S12為基礎的元件現在仍以每年超過一億顆的速率出貨。以可延伸的S12系列產品來說，由於其晶片內建的快閃記憶體從32KB到1MB都有、而且可以順利升級為高性能的S12X元件，因此讓研發人員可以針對自己的需求多方選擇。
$ O6 }$ O5 X1 c: M- p2 h
& i1 o ~: K8 U
MC9S12XF系列特色
" |# i" Z# X3 D
� 50MHz的S12X核心，以高效能的16位元CISC架構為基礎
4 n5 S! y N* @/ {3 X4 ]% F
� 內建單一/雙重通道FlexRay v2.1，每一通道都支援2.5、5、8與10 Mb/s的資料傳輸率
2 t& ]6 Q4 }, `
� FlexRay的石英時脈從4MHz到40MHz，可藉由PLL讓成本及EMC兩者最佳化
6 A( }1 U) n7 Q4 [! N9 t5 V) k
� 內建的XGATE模組可提供高達100 MIPS的額外處理能力
]& @7 W. ~& g/ t( e) i! x0 T7 [5 R
� 有512KB、384KB、256KB以及128KB等多款車用水準、且具備錯誤修正碼(ECC)功能的快閃記憶體可供選擇
0 V0 D7 G5 [5 g
� 2KB與4KB的EEPROM，以及16KB、24KB與32KB的RAM
! I0 v* G% G* ^! Z
� 多達16組通道的類比數位轉換器(ADC)，並配備可設定的8/10/12位元解析度，只需3µs的轉換時間
8 k" z. G- N, V, i7 G
� 內建的馬達控制模組，使用具備錯誤防護與電流感應輸入的6通道脈衝寬度調變(PWM)
. v) S/ X9 a: o1 T5 r% e
� 支援控制區域網路(CAN)，本地端互連網路(local interconnect network，LIN)以及串列週邊介面(serial peripheral interface，SPI)協定
' s: s) ^! j, d) A9 x9 Z; ~; {4 f u+ A$ ~
� 改良的週期性中斷計時器，具備三個同步源(ADC、PMF觸發功能，可改進馬達控制演算法)
0 U, L2 L. G+ A0 c5 I: G
� 小尺寸封裝選項，可適應各種I/O需求
" V- Z; _ o. Z8 m8 O% o" ^
� 來自S12X系列的多方面工具支援
/ \* t' L2 X0 p( C) w0 f6 Z( q( z
- i9 ? E) h% W O
MC9S12XF系列產品的取得方式
1 V: [1 |% D3 p( [
飛思卡爾計劃在2007年首季推出MC9S12XF系列元件(MC9S12XF512、MC9S12XF384、MC9S12XF256與MC9S12XF128)的樣品及評估用線路板。更多有關飛思卡爾FlexRay解決方案的資訊，可參閱網頁
www.freescale.com/flexray
。
歡迎光臨 Chip123 科技應用創新平台 (http://chip123.com/)
Powered by Discuz! X3.2