飛思卡爾16位汽車MCU MC9S12XF系列采用了FlexRay技術(shù)

　　隨著FlexRay技術(shù)首次在2007年新模型車中的應(yīng)用，高速通信網(wǎng)絡(luò)正在重新定義汽車的安全和性能。為了幫助推動(dòng)下一代汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展，飛思卡爾半導(dǎo)體(Freescale Semiconductor)擴(kuò)展了該公司的16位汽車微控制器(MCU)MC9S12XF系列，新產(chǎn)品采用了FlexRay技術(shù)，并將閃存擴(kuò)展到512K。

　　MC9S12XF系列基于飛思卡爾廣泛使用的高容量S12架構(gòu)，為FlexRay網(wǎng)絡(luò)上的嵌入式節(jié)點(diǎn)提供高性能的分布式控制解決方案。FlexRay網(wǎng)絡(luò)可用于車身、底盤(pán)和安全應(yīng)用。FlexRay技術(shù)提供的速度達(dá)到了汽車網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前通信協(xié)議的10倍。由于其網(wǎng)絡(luò)性能有了大幅提升，因此能夠提供更加靈活、功能更全面的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，以及更為精確的引擎管理和重量更輕的電子線控制動(dòng)系統(tǒng)，從而逐漸取代體積龐大的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。

　　“FlexRay技術(shù)提供了高速通信帶寬，這正是當(dāng)前的主動(dòng)駕駛系統(tǒng)和具有線控功能的未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車所需要的?！憋w思卡爾汽車微控制器全球經(jīng)理Ray Cornyn表示，“為了幫助推廣這種創(chuàng)新技術(shù)，飛思卡爾提供了一系列獨(dú)立的FlexRay控制器，以及16位和32位FlexRay嵌入式微控制器。今天推出的S12XF系列可以擴(kuò)大汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員選擇FlexRay解決方案的范圍?！?

　　S12XF系列帶有4個(gè)高度集成的MCU，提供不同的存儲(chǔ)器配置，并采用了飛思卡爾提高性能的XGATE協(xié)處理器。該系列還提供多種封裝選擇，從112針腳的小外形四方扁平封裝(LQFP)設(shè)備，到10毫米x10毫米的64針腳LQFP，這是目前市場(chǎng)上體積最小的FlexRay控制器。

　　體積小巧的S12XF MCU非常適合于一些空間受到嚴(yán)格限制的應(yīng)用，例如與FlexRay網(wǎng)絡(luò)上的32位中心控制器通信的分布式促動(dòng)器和傳感器控制模塊。16位S12XF設(shè)備可以作為各種高級(jí)安全應(yīng)用和主動(dòng)駕駛應(yīng)用的終端節(jié)點(diǎn)，這些應(yīng)用包括：懸掛控制、主動(dòng)防側(cè)翻、主動(dòng)制動(dòng)、車道偏離告警系統(tǒng)、停車調(diào)度協(xié)作和電子式駐車系統(tǒng)。

FlexRay通信協(xié)議

　　FlexRay技術(shù)是一個(gè)確定性的、具有容錯(cuò)功能的通信協(xié)議，能為高級(jí)控制應(yīng)用提供高達(dá)10Mbps的數(shù)據(jù)速率。這種高速通信技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，減少用于消除帶寬瓶頸的并行控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)的數(shù)量，從而幫助降低系統(tǒng)成本。憑借其高帶寬優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)lexRay技術(shù)已經(jīng)成為汽車網(wǎng)絡(luò)骨干的理想?yún)f(xié)議。此外，其雙通道架構(gòu)也可以滿足高級(jí)安全系統(tǒng)的冗余要求。FlexRay有助于開(kāi)發(fā)更為安全、更具響應(yīng)性、更加可靠和環(huán)保的下一代汽車產(chǎn)品。

XGATE協(xié)處理器

　　除了提供FlexRay技術(shù)外，S12XF系列還集成了飛思卡爾的XGATE協(xié)處理器模塊，該模塊的功能類似于主CPU的專用協(xié)處理器。基于RISC的XGATE協(xié)處理器于2004年推出，基于S12X架構(gòu)，克服了實(shí)現(xiàn)更高M(jìn)CU性能的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，并且不會(huì)增加成本，也沒(méi)有因增加獨(dú)立處理器而產(chǎn)生的復(fù)雜性。

　　XGATE協(xié)處理器的運(yùn)行速度是主CPU的兩倍，并且沒(méi)有任何CPU處理開(kāi)銷，能夠提高系統(tǒng)性能，最高運(yùn)行性能達(dá)到100 MIPS。借助該協(xié)處理器架構(gòu)，S12XF設(shè)備能夠提供毫不遜色于很多32位MCU的性能，同時(shí)保持了飛思卡爾大獲成功的S12X架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，如低系統(tǒng)成本和高編碼效率。

16位汽車MCU市場(chǎng)的領(lǐng)先地位

　　飛思卡爾的S12和S12X產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展性，支持硬件和軟件的重復(fù)使用，提供一系列汽車電子平臺(tái)之間的兼容性。S12 MCU系列是汽車市場(chǎng)中應(yīng)用最廣泛的16位架構(gòu)。基于S12的設(shè)備的年發(fā)貨量現(xiàn)已超過(guò)1億?？蓴U(kuò)展的S12系列可為開(kāi)發(fā)人員提供廣泛的選擇，滿足他們的應(yīng)用需求，其片上閃存容量可從32KB擴(kuò)展到1MB，并能平穩(wěn)移植到更高性能的S12X設(shè)備。

MC9S12XF系列的特性：

50MHz S12X 內(nèi)核，基于高效的16位CISC架構(gòu)；

集成的單/雙通道FlexRay v2.1，每通道支持2.5、5、8和10 Mb/s的數(shù)據(jù)速率；

FlexRay時(shí)鐘，采用頻率從4MHz到40MHz不等的水晶振蕩器，使用PLL(鎖相環(huán))實(shí)現(xiàn)成本和EMC的優(yōu)化；

集成的XGATE模塊，提供高達(dá)100 MIPS的額外處理能力；

512KB、384KB、256KB和128KB的汽車質(zhì)量閃存選擇，帶有糾錯(cuò)碼(ECC)；

2KB和4KB的EEPROM；16KB、24KB和32KB的RAM；

16通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，可配置的8/10/12位分辨率，只需3μs的轉(zhuǎn)換時(shí)間；

集成的電機(jī)控制模塊，使用6通道脈沖寬度調(diào)制器(PWM)，具有故障保護(hù)和電流感應(yīng)輸入；

支持控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)、本地互連網(wǎng)絡(luò)(LILN)和串行外圍設(shè)備接口(SPI)協(xié)議；

增強(qiáng)型周期中斷定時(shí)器，具有3個(gè)同步源(ADC、PMF觸發(fā)器功能，增強(qiáng)電機(jī)控制算法)；

小型封裝選擇，根據(jù)I/O的需要進(jìn)行擴(kuò)展；

S12X系列提供廣泛的工具支持。

MC9S12XF系列供貨信息：

　　飛思卡爾計(jì)劃于2007年第一季度提供MC9S12XF系列設(shè)備(MC9S12XF512、MC9S12XF384、MC9S12XF256和MC9S12XF128)的樣品及評(píng)估板。