3 MCU數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電子控制器MCU是AMT控制單元。選擇合適的MCU是AMT系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵，它必須能適應(yīng)各種復(fù)雜監(jiān)控系統(tǒng)的要求，如實(shí)時(shí)性、低功耗、快速數(shù)據(jù)處理、集成數(shù)模外設(shè)功能、集成CAN總線接口，還需集成充足的Flash或RAM供程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以簡(jiǎn)化電路、提高系統(tǒng)的可靠性。另外它還要具有低成本和惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性。在綜合比較了當(dāng)前業(yè)界流行的多款MCU，如ATM89系列、MCS-96系列及Freescale HCSl2系列后，終選擇了Freescale HCl2系列的嵌入式MC9S12DJl28M 16位單片機(jī)。
MC9Sl2DJl28M 16位單片機(jī)具有如下特點(diǎn)：
(1)16位S12CPU：20位ALU，指令隊(duì)列。
(2)存儲(chǔ)器128K FLASH，2K EEPROM，8K RAM。
(3)2個(gè)8通模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，10位精度。
(4)3個(gè)1 Mbps的CAN總線模塊，兼容CAN2．OA／B。
(5)16位計(jì)數(shù)器，8個(gè)可編程輸入捕捉或輸出比較通道，4或8位2個(gè)16位脈沖累加器。
(6)8個(gè)PWM通道。
(7)2個(gè)異步串行通信接口SCI，2個(gè)同步串行設(shè)備接口SPI。
(8)多主I2C總線模塊，兼容I2C總線標(biāo)準(zhǔn)。
(9)背景調(diào)試模式BDM。
(10)邊界掃描測(cè)試協(xié)議JTAG。
由上可見(jiàn)16位處理器不僅擁有強(qiáng)大的運(yùn)算功能及低功耗，同時(shí)它還擁有著控制系統(tǒng)所需要的豐富模擬、數(shù)字外設(shè)和各種模式接口，集成電路互聯(lián)總線。另外可通過(guò)BDM調(diào)試器對(duì)目標(biāo)板MCU的Flash存儲(chǔ)器寫(xiě)入、擦除，應(yīng)用程序下載，在線動(dòng)態(tài)調(diào)試。
硬件設(shè)計(jì)中，外圍器件盡可能選用成熟的汽車(chē)專(zhuān)用件。充分利用單片機(jī)豐富的互聯(lián)接口以簡(jiǎn)化硬件線路提高可靠性，為適應(yīng)汽車(chē)所處各種惡劣環(huán)境，降低成本。如圖1所示I2C口聯(lián)接EEPROM。CAN口聯(lián)接LED顯示，SPI口聯(lián)接開(kāi)關(guān)量功率模塊，PWM口聯(lián)接電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊。較為典型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，每個(gè)模塊驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖2所示，MCU與電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊BT78l聯(lián)接，ANl4、ANl5檢測(cè)模塊工作狀態(tài)。MCU管腳PA6、PA7配合PT3、PT7控制電機(jī)M的轉(zhuǎn)向，PT3或PT7產(chǎn)生PWM方波信號(hào)改變占空比，實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速，調(diào)控油門(mén)或離合器行程。