汽车驱动混合动力控制器介绍

有一种迅速崛起的电子控制器类别，它将微控制器单元（MCU）最有用的控制功能与数字信号处理器（DSP）的处理能力相结合。这些混合数字信号控制器（DSC）特别适用于汽车环境，包括机电系统和执行器（如电机）的实时控制。

MCU经过优化，可执行一系列逻辑和逻辑运算。几乎任何来自各种来源的输入数据组合的诊断操作。 DSP在重复的，数字密集型任务中非常有效。新兴的数字DSC将MCU的控制特定功能与DSP的快速计算功能相结合，构建了混合架构。这创建了一个可编程内核，适用于传统上同时需要MCU和DSP的许多工程设计。

DSC的控制功能基于其整体指令集和核心架构。为了在控制任务中有效，指令集必须包含诸如位操作，正交性和多寻址模式之类的元素。主要执行与控制相关的活动的软件在很大程度上依赖于那些类型的指令集功能来实现高代码密度并最小化总体内存占用。核心架构本身应该允许大量通用寄存器文件，并且能够有效地处理中断。 MCU应用程序往往会有大量的中断，因为它们通常与现实世界接口。

但是指令集和架构只是这个难题的一部分。存储器和外围设备等集成元件可能会影响设备的整体控制效率及其成本。例如，包括足够的集成，可靠，非易失性闪存，可最大限度地缩小电路板空间并降低整体系统成本。

虽然DSC可以提供的Mips数量很重要，但设计人员必须避免常见的错误只在Mips。实际上，Mips功能和外设功能的组合是衡量DSC性能的指标。功能强大的全功能外设可以降低DSC内核的负载，并以更高效的方式执行某些功能。因此，在考虑给定应用的最佳器件时，最好使用集成外设的功能来查看原始Mips功能。

设备功能同样重要的是软件开发工具集和支持他们的环境。 MCU设计人员已经开始期待可靠，低成本的软件开发工具和环境的可用性。在选择DSC器件时，设计人员应该寻找那些提供低成本开发环境且具有广泛成本/性能选择的器件。在许多项目中，多名工程师将致力于不同的工作。为每个工程师提供价格合理且灵活的开发环境非常重要。出于同样的原因，设计人员还应该寻求低成本，高度集成的软件开发工具集的可用性。

将MCU处理，DSP处理和强大的外围设备集成到一个集成电路中的优势单个DSC设备与近年来推动其他类型集成的优势相同：降低了整体组件成本，减少了电路板空间，减少了物流控制并提高了可靠性。软件开发也有很大的好处。过去，如果应用程序需要MCU和DSP处理，则可能需要两个设备。这两个都有独立的软件开发环境和指令集。使用DSC，只有一个开发环境和一个指令集，工程师必须处理这些环境。这简化了软件开发任务并降低了成本。

多家半导体公司在为设计人员提供集成DSC功能方面处于领先地位。汽车客户正在采用这些设备实时用于需要高性能控制能力以及DSP级信号处理性能的机电系统。

目前，趋势是从更传统的液压动力转向系统向直接辅助电动机转向系统迁移。随着转向系统从液压控制切换到电动控制，需要快速的数学运算能力以及微控制器功能。 “线控转向”系统的主处理器必须提供处理通信协议和基本安全诊断的控制能力。处理器还必须提供信号处理能力，以处理精确操作电动机所需的复杂算法。

今天的标准制动系统，使用液压油，将在附近更换的期望很高全电气系统的未来。虽然实现这一愿景仍然必须面对一些挑战，但与传统液压制动系统相比，预期的优势在于开发线控制动系统的动力很强。

制动器的优点-wire系统的范围从更轻的重量到更精确的控制，更容易与未来先进的车辆动态控制系统中的其他汽车子系统集成。每个车轮可能都有一个带有相关控制电路的电机控制执行器。由于需要精确的电机控制，不同节点之间的通信和复杂的故障安全算法，DSC已被确定为系统的重要组成部分。