摩托羅拉半導(dǎo)體器件在汽車(chē)電子中的應(yīng)用-傳感器專(zhuān)家儀器儀表世界網(wǎng)

1、摩托羅拉半導(dǎo)體器件在汽車(chē)電子中的應(yīng)用摩托羅拉 ( 中國(guó) ) 電子有限公司半導(dǎo)體部康曉敦從 2002 年開(kāi)始駛?cè)搿靶腋r(shí)光”的中國(guó)汽車(chē)業(yè)不斷“制造”令人意外的好消息。據(jù)國(guó) 家計(jì)委最新數(shù)據(jù)顯示： 2002 年全國(guó)轎車(chē)的產(chǎn)、銷(xiāo)量首次突破百萬(wàn)輛大關(guān)，分別達(dá)到 109 萬(wàn) 輛和 112.6 萬(wàn)輛，增長(zhǎng) 55%和 56%。整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的產(chǎn)銷(xiāo)形勢(shì)也是一片大好，汽車(chē)產(chǎn)、銷(xiāo)量 雙雙突破 300 萬(wàn)輛大關(guān)，分別達(dá)到 325 萬(wàn)輛和 324.8 萬(wàn)輛，增幅逼近 40%。2002 年車(chē)市的 異常紅火，使汽車(chē)產(chǎn)業(yè)首次超過(guò)了電子產(chǎn)業(yè)，成為拉動(dòng)工業(yè)增長(zhǎng)的最重要?jiǎng)恿?。作為汽?chē) 產(chǎn)業(yè)與電子產(chǎn)業(yè)的完美結(jié)合，汽車(chē)電子業(yè)的發(fā)展將更加

2、訊猛。據(jù)估計(jì)近幾年的年增長(zhǎng)率均 將超過(guò) 50%，成為拉動(dòng)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的重要因素。在未來(lái)的幾年中，汽車(chē)電子的發(fā)展將主要集中在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)、通訊系統(tǒng)、收音機(jī)、動(dòng)力 總成、底盤(pán)控制、安全系統(tǒng)以及車(chē)身控制方面。據(jù) Strategy Analytics 分析， 汽車(chē)電子 業(yè)總市值(Total Available Market , TAM)在 2001年已達(dá)到111億美元、2006年將達(dá)到 161 億美元、 2009 年將達(dá)到 187億美元。而在每輛轎車(chē)上的半導(dǎo)體器件平均用量 2001 年為 205美元，到 2009年將達(dá)到 267 美元。消費(fèi)者對(duì)車(chē)輛需求的增加、網(wǎng)絡(luò)在車(chē)輛中的高速發(fā) 展、安全與防盜需求的增加

3、、機(jī)械系統(tǒng)到電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換以及動(dòng)力總成方面性能的提高， 正在訊速地推動(dòng)著半導(dǎo)體器件在汽車(chē)電子中發(fā)展。作為全球最大的汽車(chē)電子半導(dǎo)體器件供應(yīng)商，摩托羅拉半導(dǎo)體部一直致力于汽車(chē)電子 半導(dǎo)體器件的開(kāi)發(fā)與推廣。其豐富的半導(dǎo)體器件可用于所有的汽車(chē)電子系統(tǒng)控制單元(ECU)中。據(jù)美國(guó) Strategy Analytics 2002 年 5 月分析，摩托羅拉汽車(chē)電子半導(dǎo)體的市場(chǎng)占有 率為 12.9%，以領(lǐng)先于第二名 (7.9%)5 個(gè)百分點(diǎn)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)繼續(xù)在業(yè)界處于領(lǐng)跑地位。具體 來(lái)講，摩托羅拉在嵌入式微處理器 (Embedded Microprocessor) 方面處于第一位、在微控制 器(Microcont

4、roller)方面處于第一位、在傳感器(Sensor)、汽車(chē)用模擬器件(AutomotiveAnalog) 及無(wú)線產(chǎn)品 (Wireless) 中均處于第一位。摩托羅拉用于汽車(chē)電子的半導(dǎo)體器件主要包括： 8/16 位微控制器 (包括 HC08/HCS08、 HC12/HCS12、 HC05/HC11)、 32 位微控制器 ( 包括 PowerPC、 ColdFire 、 ARM、 CPU32/68K、 HC16 M?CORE)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)(包括DSP56800/E)、智能模擬器件(Analog)(包括 智能功率器件(SmartMOS)、電子開(kāi)關(guān)(E-Switch)、機(jī)械電子器件(Me

5、chatronics)、傳感器 ( 加速度傳感器、壓力傳感器、煙霧探測(cè)器件 ) 以及駕駛員信息系統(tǒng) (Driver Information System，DIS)(包括mobiIGT、數(shù)字音頻、數(shù)字收音機(jī)、DSP56300)。面具體介紹一下我們主推的一些器件：HC08 8 位微控制器 是基于高性能 Flash 存儲(chǔ)器技術(shù)的低成本芯片。其數(shù)十種不同規(guī)格 的產(chǎn)品可使用戶(hù)更方便地進(jìn)行選擇，而其最低可至 0.5 美元的價(jià)格可以使汽車(chē)電子產(chǎn)品的 成本更加低廉。以汽車(chē)電子中常用于CAN網(wǎng)絡(luò)控制的MC68HC908AZ60為例，它是基于用戶(hù)定制集成電路(CSIC)的68HC08中的一款低成本、高性能8位微控

6、制器(MCU)。908AZ60A采用增強(qiáng)型M68HC08中央處理單元(CPU08)，其非富的各種功能模塊及專(zhuān)為汽車(chē)電子方面的設(shè) 計(jì)可使用戶(hù)在設(shè)計(jì)汽車(chē)電子控制單元(ECU)時(shí)更加方便。68HC908AZ60A勺主要特性包括：高性能M68HC08架構(gòu)目標(biāo)代碼兼容與 M6805 M146805和M68HC05高達(dá) 8.4MHz 的內(nèi)部總線頻率60K 字節(jié)電可擦除存儲(chǔ)器 (FLASH)FLASH數(shù)據(jù)加密1K字節(jié)片內(nèi)帶保密位的電可擦除可編程存儲(chǔ)器（EEPROM）2K字節(jié)片內(nèi)RAM時(shí)鐘發(fā)生器模塊（CGM）串行外圍接口模塊（SPI）串行通訊接口模塊（SCI）8位，15通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC-15）16位，6

7、通道定時(shí)器接口模塊（TIMA-6）及2通道定時(shí)器接口模塊（TIMB-2）可編程中斷定時(shí)器（PIT）系統(tǒng)保護(hù)特性（包括帶復(fù)位選擇的看門(mén)狗（COP）電路、低電壓檢測(cè)、錯(cuò)誤操作碼檢測(cè)和 錯(cuò)誤地址檢測(cè)）低功率設(shè)計(jì)（STOP和WAIT模式）主復(fù)位引腳和上電復(fù)位5位鍵盤(pán)中斷模塊MS-CAt控制器（CAN 2.0b）另外，摩托羅拉8位微控制器中還有具有一些特殊功能的芯片。如908LJ12具有LCD驅(qū)動(dòng)及紅外功能；908MR系列具有強(qiáng)大的PWM功能，可以很好地進(jìn)行電機(jī)控制；908RF2為雙內(nèi)核結(jié)構(gòu)，除微控制器外還集成了RF發(fā)射器，可以非常方便地用于遙控門(mén)鎖、輪胎壓力監(jiān)測(cè)及其它可使用無(wú)線發(fā)射的系統(tǒng)；908SR1

8、2具有溫度及電流傳感器，使得電池管理變得非常方便。在講到8位微控制器時(shí)，我們有必要提到LIN（Local Interconnect Network）。作為CAN（Controller Area Network，通常為雙線雙向數(shù)據(jù)傳輸）的補(bǔ)充，LIN由一些汽車(chē)工業(yè)制造商與摩托羅拉共同為汽車(chē)工業(yè)推出。其傳輸速率僅可達(dá)到20K Bit/s ，所以主要用于性能、傳輸速度和復(fù)雜性較低的系統(tǒng)中。但因其連接是基于普通的串行通訊接口及通用異 步接收/傳送器（SCI/UART），甚至基于主從結(jié)構(gòu)、單線單向的LIN的從動(dòng)芯片可以用普通I/O 口進(jìn)行連接。因此其成本可以很低，可以有效地降低系統(tǒng)的整體成本。9S12

9、16位微控制器 是基于16位HCS12 CPU及 0.25微米、高速、高性能 5.0V FLASH 存儲(chǔ)器技術(shù)的中檔芯片。其較高的性能價(jià)格比使其非常適合用于一些中高檔汽車(chē)電子控制（BDM）（如圖1所示）使得開(kāi)發(fā)成本進(jìn)一步降低。也使得系統(tǒng)。同時(shí)其較簡(jiǎn)單的背景開(kāi)發(fā)模式 現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)發(fā)與系統(tǒng)升級(jí)變得更加方便。PC主機(jī)單線開(kāi)發(fā)器用戶(hù)目標(biāo)系統(tǒng)新型的9S12背景開(kāi)發(fā)模式9S12的性能主要包括：高達(dá)25MHz的主頻高達(dá)12K字節(jié)的RAM高達(dá)256K字節(jié)的FLASH存儲(chǔ)器高達(dá)4K字節(jié)的EEPROM16位8通道的定時(shí)器多路串行接口 （SCI、SPI、I2C）多達(dá)5個(gè)的高速CAN控制器及J1850控制器16通道的8位或

10、4通道16位A/D轉(zhuǎn)換器汽車(chē)級(jí)工作溫度（-40 C到125 C）而且其中還包括專(zhuān)用于汽車(chē)儀表盤(pán)控制的9S12H系列。當(dāng)然，除了 9S12,我們也有一些較早推出的普通 912微控制器，也適用于一些中等復(fù)雜程度的控制系統(tǒng)中。如美國(guó)德?tīng)?福（Delphi）在中國(guó)大力推廣的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）就大量使用了摩托羅拉的MC912DT128A微控制器。MPC5xx是高性能的32位微處理器，其特有的浮點(diǎn)運(yùn)算單元可加速運(yùn)算能力以支持復(fù) 雜的系統(tǒng)應(yīng)用。高性能的數(shù)據(jù)處理能力和大容量片內(nèi)FLASH存儲(chǔ)器使得用戶(hù)的產(chǎn)品改進(jìn)和升級(jí)更加容易。其高效率、相互兼容的PowerPC指令和低成本的開(kāi)發(fā)方式可使用戶(hù)的產(chǎn)品更快地進(jìn)

11、入市場(chǎng)，并可使用戶(hù)軟件在MPC5xx之間方便地進(jìn)行移植。其性能主要包括：高達(dá)40或56MHz的主頻高達(dá)32K字節(jié)的RAM高達(dá)1M字節(jié)的FLASH存儲(chǔ)器多達(dá)70通道的定時(shí)器處理單元（TPU）（包括PWM控制）高性能串行接口 （SCI）多達(dá)3個(gè)的CAN控制器多達(dá)40通道的10位A/D轉(zhuǎn)換器低至2.6V的工作電壓汽車(chē)級(jí)工作溫度（-40 C到125 C）并有代碼壓縮及雙向存儲(chǔ)器操作等多項(xiàng)附加功能。以上MPC5xx的綜合特性使其可方便地用于高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)管理、變速箱控制、制動(dòng)控 制、轉(zhuǎn)向控制及通訊系統(tǒng)等汽車(chē)電子領(lǐng)域。正如ZF變速箱電子部總監(jiān) Runge博士所言：“ZF將使用摩托羅拉 PowerPC來(lái)控制

12、新的變速箱。公司之所以選擇摩托羅拉32位器件是因?yàn)槠涓咚儆?jì)算的能力，這里沒(méi)有第二種選擇，沒(méi)有別人還有類(lèi)似于摩托羅拉的用于汽車(chē) 的高性能微處理器?！敝悄苣M器件（Smart Analog）是摩托羅拉可用于汽車(chē)電子系統(tǒng)中非常有特色的一類(lèi)芯 片。由混合信號(hào)技術(shù)將普通模擬電路、高速CMOSI路及高電壓功率驅(qū)動(dòng)電路組合成一體的智能模擬器件非常適于在惡劣的汽車(chē)電子環(huán)境中工作。其豐富的保護(hù)與診斷功能使得用戶(hù) 的目標(biāo)系統(tǒng)更加安全與智能化。也使得用戶(hù)的開(kāi)發(fā)更加方便。如圖2所示，簡(jiǎn)單來(lái)講，您只要使用摩托羅拉的微控制器與智能模擬器件（有一些系統(tǒng)可能還需要傳感器），就可以方便地設(shè)計(jì)出用戶(hù)的目標(biāo)系統(tǒng)。摩托羅拉的智能模擬

13、器件主要包括智能功率驅(qū)動(dòng)器（SmartMOS）中的低端開(kāi)關(guān)、高端開(kāi)關(guān)、半橋驅(qū)動(dòng)器及預(yù)驅(qū)動(dòng)器；電源管理芯片中的開(kāi)關(guān)型電壓調(diào)節(jié)器與線性電壓調(diào)節(jié)器；通 訊協(xié)議芯片中的 LIN/ISO-9141/J-1850 物理層驅(qū)動(dòng)芯片、CAN總線物理層驅(qū)動(dòng)芯片及分布 式系統(tǒng)接口芯片；特殊功能模擬器件中的發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器、觸點(diǎn)監(jiān)測(cè)及輔助控制芯片； 及用于分布式控制中的安全與傳感芯片。通常的智能功率驅(qū)動(dòng)芯片均具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力（能夠直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載）與各種完善的保護(hù)功能。女口 4路低端驅(qū)動(dòng)器MC33385可以很方便地直接驅(qū)動(dòng)電子燃油噴射系統(tǒng)中的4個(gè)噴油器或ABS系統(tǒng)中的線圈。而具有4路高端驅(qū)動(dòng)和8路低端驅(qū)動(dòng)的MC3

14、3888更是可以驅(qū)動(dòng)多達(dá)12個(gè)的線圈、燈、繼電器或其它感性負(fù)載。而為繼電器替代所設(shè)計(jì)的MC33982更是以其極小的導(dǎo)通內(nèi)阻（0.2毫歐姆）使其可以通過(guò)60A的持續(xù)電流。如果你需要控制電動(dòng) 窗或其它電機(jī)，那么使用類(lèi)似于MC33186或MC33486等半橋驅(qū)動(dòng)器將是最明智的選擇。在電源芯片的選擇中，我們有一種叫做系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）的器件（如MC33989 MC33394等），它不但集成了數(shù)路 5V、3.3V、2.6V電壓調(diào)節(jié)，同時(shí)還具有網(wǎng)絡(luò)（CAN/LIN）物理層驅(qū)動(dòng)及看門(mén)狗、SPI等附加功能。當(dāng)然，您也可以選擇只具有網(wǎng)絡(luò)（CAN: MC33388 LIN :MC33399物理層驅(qū)動(dòng)的芯片。圖

15、2典型的汽車(chē)電子控制模塊組成摩托羅拉的傳感器（Sensor）種類(lèi)雖然不多，但卻頗具特色?；诠栉C(jī)械加工的檢測(cè) 單元與完善的信號(hào)調(diào)整與補(bǔ)償電路相結(jié)合，使其0-5V的輸出可以直接輸入到微控制器進(jìn)行采集。外觀類(lèi)似于普通芯片的X軸、Y軸、Z軸及X-Y軸雙向加速度傳感器不僅可用于安全氣囊系統(tǒng)的正面碰撞（40g）及側(cè)面碰撞（250g）檢測(cè)，也可使用我們低 g值（1.5g至8g）的產(chǎn) 品進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集等工作。而壓力傳感器更是以其廣泛的壓力檢測(cè)范圍應(yīng)用于包 括發(fā)動(dòng)機(jī)電子燃油噴射控制 （進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力傳感器）在內(nèi)的多種控制系統(tǒng)中。下面，我們?cè)僖砸粋€(gè)典型的汽車(chē)電子門(mén)控系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明一下摩托羅拉半導(dǎo)體器

16、件在 汽車(chē)電子中的應(yīng)用。如圖 3所示，中央的微控制器可以根據(jù)不同要求選擇MC68HC0系列或更高檔的9S12系列；MC33389A或MC33889可直接將汽車(chē)蓄電池電壓轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的 5V,還可以將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)及面板開(kāi)關(guān)信號(hào)由SPI接入到微控制器進(jìn)行喚醒、復(fù)位和中斷等工作，同時(shí)其具有容錯(cuò)功能的CAN物理層驅(qū)動(dòng)器可將系統(tǒng)接入到整車(chē)網(wǎng)絡(luò)之中；MC33884或MC33287可用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)面板開(kāi)關(guān)的狀態(tài)并可驅(qū)動(dòng)面板的照明燈；MC33887 MC33883 MC33886或 MC33395可用于后視鏡位置電機(jī)、后視鏡折疊電機(jī)及門(mén)鎖 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。如需要較大電流來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)窗玻璃的升降，我們也可

17、以選擇MC33486配合獨(dú)立的MOS!動(dòng)管一起工作；另外，MC33290可用于整個(gè)系統(tǒng)的診斷。除了以上所介紹的器件外，為了更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，我們也在致力于開(kāi)發(fā)成套的 系統(tǒng)解決方案。我們現(xiàn)有的解決方案主要包括：基于HC908 MCU及 RF器件的遙控門(mén)鎖（RKE）及輪胎壓力監(jiān)測(cè)（TPMS）方案、汽車(chē)儀表盤(pán)方案、基于16位控制類(lèi)DSP的動(dòng)力轉(zhuǎn)向方案、基于DSP及其它器件的數(shù)字收音機(jī)方案等等。未來(lái)幾年，摩托羅拉半導(dǎo)體部將繼續(xù)致力于汽車(chē)半導(dǎo)體高新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，包括為動(dòng)力 總成和底盤(pán)應(yīng)用建立以MPC550C為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)、捕捉電子連接（X-by-wire）方面的應(yīng)用、影響網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品、增加

18、駕駛員信息系統(tǒng)（DIS）的解決方案、擴(kuò)大智能模擬器件和傳感器的市場(chǎng)份額、建立HC08/HCS12完善的8/16位微控制器架構(gòu)。以此繼續(xù)保持和擴(kuò)大摩托羅拉在汽車(chē)電子半導(dǎo)體中的領(lǐng)先地位。cne ggs亙哲disWINDOWLIFT11°T呂営吾莒lljmh呂営吾莒lljmhs閏dsLsoy2已ddnsAsL-琵93工重51黨 MOT蕓 g§G=T«sss -13=.需GN0/一0=£MsouowlovlME1一驚總wN¥tmR=fm eLJI&ME s邕-匚薯記51_親蘭乏DOOR SlflUICH ,kH2圖3汽車(chē)電子門(mén)控系統(tǒng)示意圖SUN

19、STAR 商斯達(dá)實(shí)業(yè)集團(tuán) 是集研發(fā)、生產(chǎn)、工程、銷(xiāo)售、代理經(jīng)銷(xiāo) 、技術(shù)咨詢(xún)、信息服務(wù)等為一體的高 科技企業(yè)，是專(zhuān)業(yè)高科技電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，是具有10 多年歷史的專(zhuān)業(yè)電子元器件供應(yīng)商，是中國(guó)最早和最大的倉(cāng)儲(chǔ)式連鎖規(guī)模經(jīng)營(yíng)大型綜合電子零部件代理分銷(xiāo)商之一,是一家專(zhuān)業(yè)代理和分銷(xiāo)世界各大品牌IC 芯片和電子元器件的連鎖經(jīng)營(yíng)綜合性國(guó)際公司。在香港、北京、深圳、上海、西安、成都等全國(guó)主要 電子市場(chǎng)設(shè)有直屬分公司和產(chǎn)品展示展銷(xiāo)窗口門(mén)市部專(zhuān)賣(mài)店及代理分銷(xiāo)商，已在全國(guó)范圍內(nèi)建成強(qiáng)大統(tǒng)一 的供貨和代理分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)。 我們專(zhuān)業(yè)代理經(jīng)銷(xiāo)、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電子元器件、集成電路、傳感器、微波光電元器 件、工控機(jī) /DOC/DOM 電

20、子盤(pán)、專(zhuān)用電路、單片機(jī)開(kāi)發(fā)、 MCU/DSP/ARM/FPGA 軟件硬件、二極管、三 極管、模塊等，是您可靠的一站式現(xiàn)貨配套供應(yīng)商、方案提供商、部件功能模塊開(kāi)發(fā)配套商。 專(zhuān)業(yè)以現(xiàn)代 信息產(chǎn)業(yè)（計(jì)算機(jī)、通訊及傳感器）三大支柱之一的傳感器為主營(yíng)業(yè)務(wù)，專(zhuān)業(yè)經(jīng)營(yíng)各類(lèi)傳感器的代理、銷(xiāo) 售生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)信息、科技圖書(shū)資料及配套產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程開(kāi)發(fā)。我們的專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站 中國(guó)傳感器科技信息 網(wǎng)（全球傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)） www.SENSOR-IC.COM 服務(wù)于全球高科技生產(chǎn)商及貿(mào)易商，為企業(yè)科技產(chǎn)品 開(kāi)發(fā)提供技術(shù)交流平臺(tái)。歡迎各廠商互通有無(wú)、交換信息、交換鏈接、發(fā)布尋求代理信息。歡迎國(guó)外高科 技傳感器、變送器、執(zhí)行器、自動(dòng)

21、控制產(chǎn)品廠商介紹產(chǎn)品到 中國(guó)，共同開(kāi)拓市場(chǎng)。 本網(wǎng)站是關(guān)于各種傳 感器-變送器 -儀器儀表及工業(yè)自動(dòng)化大型專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站 ,深入到工業(yè)控制、系統(tǒng)工程計(jì)測(cè)計(jì)量、自動(dòng)化、安防報(bào)警、消費(fèi)電子等眾多領(lǐng)域，把最新的傳感器 -變送器 -儀器儀表買(mǎi)賣(mài)信息 ,最新技術(shù)供求 , 最新采購(gòu)商 ,行 業(yè)動(dòng)態(tài)，發(fā)展方向，最新的技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)資訊及時(shí)的傳遞給廣大科技開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員。 本網(wǎng)站已成功為石油、化工、電力、醫(yī)藥、生物、航空、航天、國(guó)防、能源、冶金、電子、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 交通、汽車(chē)、礦山、煤炭、紡織、信息、通信、IT 、安防、環(huán)保、印刷、科研、氣象、儀器儀表等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造的科技

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