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应对汽车电子嵌入式设计的若干挑战

导读: 随着越来越多的电子设备渗透到汽车应用的各个领域,电子控制模块(ECM)的数量正在不断扩大——汽车负载的增加势必导致汽车的整体功耗增加。以增大电池体积来满足不断增长的功耗要求,是应对这一挑战的方法之一。

  随着越来越多的电子设备渗透到汽车应用的各个领域,电子控制模块(ECM)的数量正在不断扩大——汽车负载的增加势必导致汽车的整体功耗增加。以增大电池体积来满足不断增长的功耗要求,是应对这一挑战的方法之一。然而,大体积电池并非总能适用于空间受限和重量敏感的环境,并且它也会造成对油耗的不良影响。另外,控制功耗、缩小体积、实现ECM的联网以便诊断和软件重用,同时提升产品性价比、灵活性并能快速迎合市场需求,也始终是汽车电子供应商面对的难题。

  Microchip公司亚太区汽车产品营销经理Stephen Chan表示,汽车OEM正致力于使汽车产品更加安全、智能和节能,他们在此过程中所面临的各种挑战也推动了汽车电子产品的持续发展。电子产品一直是汽车当中发展最迅猛的一个分支,这一分支甚至超过了机械、气动和液压系统。嵌入式系统设计人员正在不断地开发新型的ECM,从而使得汽车能够满足驾驶者的需求,并达到环保的要求。汽车电子的发展很大程度上要归功于不断增长的对低油耗、安全性、舒适性、防盗性和高级驾驶信息应用的要求。

  另外,随着全球汽车市场的不断壮大,尽管不同地区在实现具体方案的难易程度和时间要求上各有不同,但所要应对的挑战却基本一致。全球化几乎对汽车电子产品的功能没有任何特别要求。在汽车电子创新方面,欧洲一直都是颇受认可的佼佼者。中国和其他地区也正在紧紧跟随着汽车电子市场不断扩大的脚步。就目标车型而言,一旦大众的购买能力达到一定程度,就将立刻着手生产。

  他认为,应对汽车电子功耗更好的解决办法,是解决那些会在点火装置关闭时耗能的ECM的功耗需求。由于点火装置关闭时仍然耗能的功率负载(如多媒体系统等)有所增长,汽车OEM不得不严格控制点火装置关闭时的功耗预算。Microchip不断推出的新型nanoWatt XLP(超低功耗)单片机系列产品,给多媒体系统的嵌入式系统设计人员提供了更多解决方案,以便其在要求高能效运行而又不牺牲性能的环境当中采用(参见图、表)。

  表:Microchip nanoWatt XLP MCU与竞争者MCU产品的功耗对比

  图:Microchip nanoWatt XLP系列产品为嵌入式系统设计人员提供了众多的选择方案

  功耗管理单片机包含片内闪存程序存储器,由于无需外部元件,因而使得系统的效率最高、可靠性增大并使得成本和占板空间最小。提供多种功耗管理模式供设计人员灵活切换,并在其应用程序软件中安排节能子程序。开发的创新型解决方案,使得单片机可以更加高效地执行功耗管理任务,这一点颇受汽车嵌入式系统设计人员青睐。理想情况下,单片机应能在其工作频率范围内提供灵活的功耗管理模式。功耗管理单片机的功能必须多样化,并能向设计人员提供技术上可行的高成本效益解决方案,以应对与多媒体娱乐系统中可靠地低功耗运行相关的复杂挑战。

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