基于32位单片机的高性能整车控制器方案

发布时间：2014-08-12 阅读量：1500 来源: 发布人:

【导读】该整车控制器方案采用英飞凌32位微处理器TC1782设计，结合专用SafeTcore软件和智能化安全监测芯片CIC61508，构造了硬件+外置监控芯片+Safe Tcore软件的完整的安全认证系统，实现了对主控制器的实时监测，满足能量控制算法高运算性能和整车安全性能的要求。

汽车整车控制器方案简介

整车控制器是新能源电驱动车辆整车控制的核心部件，它对汽车的正常行驶、制动能量回收控制、整车的能量优化管理、CAN网络的管理与维护、整车故障的诊断和处理、车辆状态监视等功能起着关键作用。为满足能量控制算法高运算性能和整车安全性能的要求，本项目研制了具有OBD功能的高性能汽车整车控制器，整车控制器方案原理框图和实物图见图1和图2。

图1.汽车整车控制器方案原理框图

汽车整车控制器方案实物图

                                                                                                  图2.   汽车整车控制器方案实物图

该汽车整车控制器方案具有以下特点：

1)   主控芯片采用英飞凌32位高性能微处理器

微处理器采用英飞凌Tricore系列的拟双核32位单片机TC1782，其集成单片机(MC)、精简指令集计算(RISC) 处理器架构和数字信号处理器 (DSP) 三种不同类型器件特点于一身，具有32位主处理器Tricore（高性能32位4级流水线、完全集成的DSP功能、可单精度浮点运算和180MHz全温度范围工作）和32位外设控制处理器PCP（32位单周期指令、16KB数据存储器、32KB代码存储器和180MHz全温度范围工作）。且Tricore和PCP双核支持冗余控制模式和多样化控制模式，实现功耗低、速度快、性价比高的嵌入式应用。

2)   基于“硬件+外置监控芯片+Safe Tcore软件”的安全监控方式

结合英飞凌功能强大的32位TriCore单片机和专用SafeTcore软件，采用智能化安全监测芯片CIC61508，构造了硬件+外置监控芯片+Safe Tcore软件的完整的安全认证系统，实现了对主控制器的实时监测，如图2所示。存储在CIC61508的ROM中的测试功能主要包括：内部程序操作码测试调度器/排序器，可生成带有特定数据的测试请求，对照用户定义的参数表检查器件的响应值；可对多达4个电源的欠压或过压监测；多达8个并行数据比较和检验函数；可检查预定义的调度顺序和关键任务执行预算的操作系统任务监视器和三个独立的系统控制管脚，它们可用于以确定性方式，让被控系统进入安全状态。

图3. 智能化安全监测框图

该控制器具备强大的安全监测功能，可抵御IEC61508和ISO26262汽车行业标准中规定的最高级别的功能安全风险。

下一页：性能指标与物料清单

3) 故障管理系统

控制器集成故障管理系统，其工作主要包括：对CAN通信、执行器及控制器自身实行实时监控。首先对系统失效模式和后果进行分析，评估完成后设计故障诊断算法实行实时监控并对数据进行判断。若发现故障，则根据内置的算法分离出故障信息，按照一定的格式和顺序对故障进行存储和管理，必要时进行输出控制。本控制器采用分层控制的结构，首先通过数据交换层交换数据，如若有异常信号，则由故障管理层进行故障的确认、管理和处理。故障处理完成后，解释驾驶员的操作意图，进入整车的能量管理层，最终控制车辆的运行。控制功能框图功能如图4.

图4. 整车控制器分层控制与故障诊断系统功能示意图

系统若有异常信号，故障诊断系统首先根据信号的重要性和包容性进行故障的滤波，然后依据系统失效模式和故障分析进行故障的异常判断，通过输入信号的反抖处理最终完成故障的确认。故障管理单元则根据接收到的故障信息与内存中的故障状态信息进行核对，若发现状态变化，则立即更新状态，同时改变故障状态信息的存储记录，最后进行故障的验证。故障验证完成后，再依据故障的等级进行相应的控制处理。

汽车整车控制器方案性能指标：

该方案使用的INFINEON的物料清单：

1、主控芯片：TC1782

2、电压转换芯片：TLE6389-2GV，TLE7368E，LTC3026

3、安全监控模块：SAK-CIC61508

4、电子开关：BSP75

相关资讯

半导体产业升级战：三星电子新一代1c DRAM量产布局解析

在全球半导体产业加速迭代的背景下，三星电子日前披露了其第六代10纳米级DRAM（1c DRAM）的产能规划方案。根据产业研究机构TechInsights于2023年8月22日发布的行业简报，这家韩国科技巨头正在同步推进华城厂区和平泽P4基地的设备升级工作，预计将于2023年第四季度形成规模化量产能力。这项技术的突破不仅标志着存储芯片制程进入新纪元，更将直接影响下一代高带宽存储器（HBM4）的市场格局。

蓝牙信道探测技术落地：MOKO联手Nordic破解室内定位三大痛点

全球领先的物联网设备制造商MOKO SMART近期推出基于Nordic Semiconductor新一代nRF54L15 SoC的L03蓝牙6.0信标，标志着低功耗蓝牙（BLE）定位技术进入高精度、长续航的新阶段。该方案集成蓝牙信道探测（Channel Sounding）、多协议兼容性与超低功耗设计，覆盖室内外复杂场景，定位误差率较传统方案降低60%以上，同时续航能力突破10年，为智慧城市、工业4.0等场景提供基础设施支持。

财报季再现黑天鹅！ADI营收超预期为何股价暴跌5%？

半导体行业风向标企业亚德诺（ADI）最新财报引发市场深度博弈。尽管公司第三财季营收预期上修至27.5亿美元，显著超出市场共识，但受关税政策驱动的汽车电子产品需求透支风险显露，致使股价单日重挫5%。这一背离现象揭示了当前半导体产业面临的复杂生态：在供应链重构与政策扰动交织下，短期业绩爆发与长期可持续增长之间的矛盾日益凸显。

全球可穿戴腕带市场首季激增13%，生态服务成决胜关键

根据国际权威市场研究机构Canalys于5月23日发布的调研报告，2025年第一季度全球可穿戴腕带设备市场呈现显著增长态势，总出货量达到4660万台，较去年同期增长13%。这一数据表明，消费者对健康监测、运动管理及智能互联设备的需求持续升温，行业竞争格局亦同步加速重构。

RP2350 vs STM32H7：性能翻倍，成本减半的MCU革新之战

2025年5月23日，全球领先的半导体与电子元器件代理商贸泽电子（Mouser Electronics）宣布，正式开售Raspberry Pi新一代RP2350微控制器。作为RP2040的迭代升级产品，RP2350凭借双核异构架构（Arm Cortex-M33 + RISC-V）、硬件级安全防护及工业级性价比，重新定义了中高端嵌入式开发场景的技术边界。该芯片通过多架构动态切换、可编程I/O扩展及4MB片上存储等创新设计，解决了传统微控制器在实时响应能力、跨生态兼容性与安全成本矛盾上的核心痛点，为工业自动化、消费电子及边缘AI设备提供了更具竞争力的底层硬件方案。