飛思卡爾推出業(yè)界首個32位雙核汽車微控制器MPC5510

隨著汽車架構朝著更加復雜的分層網絡發(fā)展，汽車制造商需要更高性能的車身電子模塊以支持網關功能，提供更高功能的集成和集中服務，如診斷、重新編程和電源管理。汽車原始設備制造商(OEM)正在尋找新的方法，通過提高元件的集成度來減少汽車電子控制設備的數量。隨著高檔汽車網關功能需求地不斷增長，汽車制造商希望將這種功能集成到車身控制器或中心堆棧的顯示電子系統(tǒng)中。他們還希望構建靈活的硬件和軟件平臺，來滿足不斷發(fā)展的應用和最終消費者的需求。
　　
設計人員面臨的難題

中央車身計算機/分布式車身計算機和網關模塊有各種形狀和尺寸，從微型印刷電路板上的小型32KB ROM微控制器(MCU)器件，到采用大型印刷電路板控制汽車許多功能的高達2MB的高性能模塊。其功能因汽車和架構的不同而有明顯的差異，但通常都包括以下任務：照明(內部和外部)，門鎖功能，若干網絡如FlexRay、MOST、CAN和LIN、入口和安全系統(tǒng)，以及其他各種功能之間的連接。

開發(fā)這類模塊的設計人員面對著一系列難題，其中關鍵是模塊的成本，這些挑戰(zhàn)同時帶來許多其他與成本挑戰(zhàn)相反的問題。很明顯，當汽車處于“斷電”模式時，許多這樣的模塊不得不處于活躍狀態(tài)，并且連續(xù)不斷地監(jiān)控某些狀況。這迫使一些OEM面對十分緊張的功耗問題。有的OEM也會遇到完全不同的架構問題。這促使車身控制單元(BCU)和網關供應商需要從諸多供應商中選擇器件，這些供應商必須能用幾個器件提供廣泛的靈活性和兼容性。

在尺寸方面，這些模塊的集成度和功能正在不斷增加，安全問題正成為一個越來越大的挑戰(zhàn)。一些新任務的集成有時可能導致需要SIL3額定(rating)。此外，盡管軟件可能來自若干家不同的供應商，還需要硬件措施來確保軟件單元不發(fā)生故障，并使系統(tǒng)處在一種穩(wěn)定的狀態(tài)。
　　
Power Architecture的汽車用32位MCU

為了解決上述難題，滿足車輛電子系統(tǒng)前所未有的智能化程度和連接性要求，半導體廠商一直在努力開發(fā)既能很好地滿足設計要求，同時又不降低系統(tǒng)性能或能源效率，且不增加成本的微控制器產品。飛思卡爾半導體利用在車身電子領域的豐富經驗，開發(fā)的MPC5510系列32位微控制器就是集成的汽車應用控制器方面的最新范例。MPC5510可以滿足下一代車輛的中央車身網關應用，先進而節(jié)省成本的系列采用了Power Architecture技術，其兩個e200z內核的架構運行頻率的高達80MHz，在提供高性能處理和靈活性的同時，仍可滿足低功耗的需求。MPC5510系列具有以下特性：
*48~80MHz的e200內核，采用Power Architecture技術構建，具有16/32位可變長度編碼(VLE)功能，可以減少代碼量，提高代碼密度，降低內存要求；
*可選的雙核架構，帶有附加的VLE-only e200內核；
*16通道的增強型直接內存訪問(eDMA)；
*高達1MB的嵌入式閃存，帶有糾錯碼(ECC)和邊寫邊讀(RWW)功能，以及理想引導加載程序和EEPROM仿真的小型分區(qū)，適用于片上數據存儲；
*支持JTAG和Nexus Class 2+調試；
*帶有4個旁路轉換緩沖器(TLB)的存儲器管理單元(MMU)；
*帶有ECC的多達64KB的靜態(tài)RAM (SRAM)；
*帶有16個分區(qū)和32字節(jié)處理密度的存儲器保護單元(MPU)。

滿足車身電子應用需求

MPC5510系列的單內核MCU型號帶有384KB的嵌入式閃存、較少的引腳數、簡化的功能集，可擴展為帶有1MB閃存和先進通信外設的80MHz雙核器件。利用這種可擴展性，設計人員能夠利用可擴展到MPC55xx系列其他產品的平臺架構，滿足廣泛的車身電子應用需求。該系列支持豐富的通信功能，包括FlexRay、CAN和LIN協(xié)議等。

在交叉開關結構和16通道增強型直接內存訪問(eDMA)的支持下，創(chuàng)新的雙核設計使MPC5510系列成為目前市場上最高效的低功耗32位汽車MCU之一。設計人員可以使用MPC5510系列提高中央車身電子系統(tǒng)的集成度，將車身電子系統(tǒng)連接到FlexRay網絡。目前，汽車制造商開始更多地采用FlexRay協(xié)議，將其作為汽車“骨干”網絡，這為中央車身控制器的功能集成提供了廣泛的用武之地。

MPC5510系列瞄準高性能中央車身應用，可充分滿足當前車身電子方面的兩個要求：優(yōu)異的性能、卓越的能源效率。這些靈活的器件可以節(jié)約勞動力并改善子核的性能，有助于實現汽車的靈活性和安全性，同時滿足無法預見的未來需求。新的功耗限制設計功能充分考慮了汽車市場需要的一些最低可能的運行、停止和偽停止電流。其新的安全功能有助于確保不發(fā)生已往其他系統(tǒng)所出現的許多災難性故障。

MPC5510系列目標應用包括：車身控制模塊(BCM)、網關(將FlexRay連接到CAN和LIN網絡)、儀表盤控制器、中心顯示控制器和智能接線盒。該系列可為網關和車身電子功能，如照明、雨刷、座椅、車窗和后視鏡控制、輪胎壓力監(jiān)控、遙控車門開關等方便而舒適的功能提供更高的集成度，有助于減少車廂內模塊的數量。

飛思卡爾開發(fā)的MPC55xx系列整套硬件和軟件開發(fā)工具可以幫助OEM快速設計采用MPC5510系列的車身電子產品。利用這種成熟的系統(tǒng)，用戶能夠降低應用開發(fā)的復雜性，縮短原型開發(fā)和軟件集成階段的調試和驗證時間。

作為汽車半導體市場領先的供應商以及FlexRay技術的先驅，飛思卡爾將利用其30多年的汽車行業(yè)經驗，繼續(xù)推動創(chuàng)新技術在汽車中的應用，為人們的工作和生活帶來更多的舒適性和安全性。