以下內(nèi)容中，小編將對(duì)MCU的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)MCU的了解，和小編一起來(lái)看看吧。

一、車(chē)規(guī)級(jí)MCU的硬性要求

不同級(jí)別的芯片都有不同的硬性要求，以保證芯片運(yùn)行的穩(wěn)定性。如車(chē)規(guī)級(jí)MCU的制造硬性要求遠(yuǎn)高于一般商業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)的芯片，僅次于軍用級(jí)芯片的標(biāo)準(zhǔn)。車(chē)規(guī)級(jí)MCU的使用壽命、穩(wěn)定性以及工作耐溫都有著嚴(yán)苛的要求。

使用壽命，汽車(chē)不屬于易耗品，從落地到最終使用結(jié)束周期大多都在10年以上，因此對(duì)使用壽命有著嚴(yán)格的要求，車(chē)規(guī)級(jí)MCU的使用壽命要遠(yuǎn)高于汽車(chē)的使用壽命才能保證汽車(chē)行駛的安全性。

穩(wěn)定性，穩(wěn)定性對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)MCU來(lái)說(shuō)非常重要，汽車(chē)行駛的路況具有不確定性，車(chē)規(guī)級(jí)MCU在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮行駛過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷碰撞、抖動(dòng)等情況對(duì)芯片的影響以及車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間使用電路老化造成的干擾問(wèn)題，提高車(chē)規(guī)級(jí)MCU的穩(wěn)定性。

芯片工作耐溫能力，車(chē)規(guī)級(jí)MCU一般裝配在汽車(chē)內(nèi)部，負(fù)責(zé)各個(gè)功能單元的控制，汽車(chē)在行駛過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，為保證行車(chē)安全，車(chē)規(guī)級(jí)MCU需具備抗高溫的能力。部分地區(qū)溫度環(huán)境惡劣，在冬天氣溫會(huì)低至零度以下，因此車(chē)規(guī)級(jí)MCU還需具備抗低溫能力，避免芯片低溫失效，汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。一般車(chē)規(guī)級(jí)MCU的耐溫范圍為-40℃至150℃。

據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，2020年車(chē)規(guī)級(jí)MCU 98%的市場(chǎng)份額主要被國(guó)外廠(chǎng)商所占據(jù)，其中瑞薩占30%、恩智浦占26%、英飛凌占14%，這三家企業(yè)占據(jù)50%以上的市場(chǎng)份額排名前三。MCU作為汽車(chē)控制的核心器件，MCU的優(yōu)劣直接影響到整車(chē)性能，下面將對(duì)市場(chǎng)份額前三公司的部分產(chǎn)品進(jìn)行分析。

二、MCU技術(shù)原理

MCU同溫度傳感器之間通過(guò)I2C總線(xiàn)連接。I2C總線(xiàn)占用2條MCU輸入輸出口線(xiàn)，二者之間的通信完全依靠軟件完成。溫度傳感器的地址可以通過(guò)2根地址引腳設(shè)定，這使得一根I2C總線(xiàn)上可以同時(shí)連接8個(gè)這樣的傳感器。本方案中，傳感器的7位地址已經(jīng)設(shè)定為1001000。MCU需要訪(fǎng)問(wèn)傳感器時(shí)，先要發(fā)出一個(gè)8位的寄存器指針，然后再發(fā)出傳感器的地址(7位地址，低位是WR信號(hào))。傳感器中有3個(gè)寄存器可供MCU使用，8位寄存器指針就是用來(lái)確定MCU究竟要使用哪個(gè)寄存器的。本方案中，主程序會(huì)不斷更新傳感器的配置寄存器，這會(huì)使傳感器工作于單步模式，每更新一次就會(huì)測(cè)量一次溫度。

要讀取傳感器測(cè)量值寄存器的內(nèi)容，MCU必須首先發(fā)送傳感器地址和寄存器指針。MCU發(fā)出一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，接著發(fā)出傳感器地址，然后將RD/WR管腳設(shè)為高電平，就可以讀取測(cè)量值寄存器。

為了讀出傳感器測(cè)量值寄存器中的16位數(shù)據(jù)，MCU必須與傳感器進(jìn)行兩次8位數(shù)據(jù)通信。當(dāng)傳感器上電工作時(shí)，默認(rèn)的測(cè)量精度為9位，分辨力為0.5 C/LSB(量程為-128.5 C至128.5 C)。本方案采用默認(rèn)測(cè)量精度，根據(jù)需要，可以重新設(shè)置傳感器，將測(cè)量精度提高到12位。如果只要求作一般的溫度指示，比如自動(dòng)調(diào)溫器，那么分辨力達(dá)到1 C就可以滿(mǎn)足要求了。這種情況下，傳感器的低8位數(shù)據(jù)可以忽略，只用高8位數(shù)據(jù)就可以達(dá)到分辨力1 C的設(shè)計(jì)要求。由于讀取寄存器時(shí)是按先高8位后低8位的順序，所以低8位數(shù)據(jù)既可以讀，也可以不讀。只讀取高8位數(shù)據(jù)的好處有二，第一是可以縮短MCU和傳感器的工作時(shí)間，降低功耗;第二是不影響分辨力指標(biāo)。

MCU讀取傳感器的測(cè)量值后，接下來(lái)就要進(jìn)行換算并將結(jié)果顯示在LCD上。整個(gè)處理過(guò)程包括：判斷顯示結(jié)果的正負(fù)號(hào)，進(jìn)行二進(jìn)制碼到BCD碼的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳到LCD的相關(guān)寄存器中。

數(shù)據(jù)處理完畢并顯示結(jié)果之后，MCU會(huì)向傳感器發(fā)出一個(gè)單步指令。單步指令會(huì)讓傳感器啟動(dòng)一次溫度測(cè)試，然后自動(dòng)進(jìn)入等待模式，直到模數(shù)轉(zhuǎn)換完畢。MCU發(fā)出單步指令后，就進(jìn)入LPM3模式，這時(shí)MCU系統(tǒng)時(shí)鐘繼續(xù)工作，產(chǎn)生定時(shí)中斷喚醒CPU。定時(shí)的長(zhǎng)短可以通過(guò)編程調(diào)整，以便適應(yīng)具體應(yīng)用的需要。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。希望大家對(duì)MCU已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)，最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。