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面向车载控制系统的内置 RexRay 的32位微控制器 FR Family
文章出处:与非网
更新于2008-08-26 06:29:02

概要
近年来,针对新一代车载系统,过去用液压控制的系统改用电气控制的 x -by -wire 技术受到了人们的关注。汽车内的数据量不断增加并趋于复杂化,这就对更快速及更高可靠性的网络提出了要求。在这些技术中, FlexRay 作为新一代车载网络受到了人们的重视。
富士通此次开发的 FlexRay 微型控制器“ MB9lF465XA , ,配备了 32 位 RISC 的 FR 内核,并将最高工作频率提高到了 10 0MHz。由于此产品采用了通用性和集成度较高的设计,从而可以比较方便地从过去的 CAN 系统平移到 F lexRay 系统。
此外,还能用作过去使用的 CAN 和 FlexRay 的网关。图 1 为 FlexRay 的目标应用。

特点
图 2 是结构图。本产品配置的各种资源具有以下特点。
FR60 内核
采用了与 FR 系列指令兼容的 FR60 内核。 FR60 内核实现了高性能、低功耗,是富士通生产的 32 位 RISC CPU 的核心产品,最大工作频率可达 10MHZ 。
内置闪存容量
主闪存:544K 字节
支持闪存安全
内置 RAM容量
32K 字节
指令缓存:8K字节
FlexRay 通信控制器
使用获得德国博世公司授权提供的 IP ,符合 FlexRay ver2 . 1 标准。支持最高达 10Mbps 的通信速度。
CAN控制器
符合 CAN 2.0A 及 2.0B 标准。内置数据及 ID 用的已排序的 32 个信息缓冲器。支持最高达 IMbpS 的通信速度。
各种定时器
16 位FRT定时器
16 位输入捕捉
16 位输出比较
16 位PPG:可选择 One Short 输出/PWM 输出(可同步输出到 4 通道)
16 位再加载定时器
各种接口
支持 LIN 的 USART到(带16字节的 FIFO )
I2C接口
高速 A / D 转换器
实现10位分辨率的依次转换型 A / D 转换器(最短转换时间 3us ,综合误差士 3LBS:Vcc =Avcc =3 .0V ~5.5V )
低功耗模式:睡眠/停止功能
低功耗模式包括睡眠模式(程序停止状态)、停止模式(设备停止状态)。使用这些低功耗模式,可以减少待机时的消耗电流。
I/O 端口
输入许可设定:可对每个端口进行设定
输入电平设定:可从CMOS( 0307 ) / CMOS( 0208 ) / Automotive /TTL中选择输入电平
上拉电阻设定:可对每个端口进行设定。(标准:50kΩ)表 1 所示的是每个输入电平的电压。
其他相关功能
外部中断
DMAC
看门狗定时器
实时时钟
时钟监视器
低压检测电路
电源电压:3.0V~5.5V

图2  结构图

应用领域
汽车内使用电机的应用正在增多,其在多数情况下是与 CAN 总线网络连接的。特别是在 EPS (动力转向装置)中,为了控制电机,在进行高速运算的同时,还需要通过 CAN 通信或 AD 转换器进行传感等动作。
预计未来 EPS系统将与 FlexRay 网络连接。这时,就必须根据载波频率来控制电机,而由于 FlexRay 必须在通信周期内进行处理,就很容易受到时间的限制。因此,我们将微控制器分割为电机控制和系统控制 2 部分,并将本产品使用于包含 FlexRay 控制的系统控制,就可以实现系统控制、减少时间限制,并可降低程序的开发难度。图 3 所示的是使用本产品的 EPS 系统框图。

图3   EPS 系统框图

开发环境
本产品与传统的 FR 系列一样支持富士通综合开发环境 SOFTuNEV6 提供支持。 SoFTuNEV6 是为了满足程序开发人员的各种要求而开发的、使用更方便的软件。此外,我们还提供能直接进行 FlexRay 评估的 FlexRay 评估用板MB2006-02 )。表 2 所示的是开发工具构成。

 



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