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應(yīng)用設(shè)計

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基于XC164的六通道ABS開發(fā)板設(shè)計

基于XC164的六通道ABS開發(fā)板設(shè)計

2010/5/7 16:03:00

摘要:汽車防抱制動系統(tǒng)(ABS)的電子控制單元(ECU)是ABS的最重要部件之一。為模擬ABS的實(shí)際工作過程,制造了具有六通道電子控制單元的ABS開發(fā)板,包括單片機(jī)、電磁閥驅(qū)動、電源模塊、輪速處理等模塊等。該系統(tǒng)很好的模擬了ABS的工作過程,為驗(yàn)證控制軟件提供了方便,縮短了開發(fā)周期。

關(guān)鍵詞:開發(fā)板;ABS;ECU;XC164

ABS的匹配是一個非常復(fù)雜的過程,需要做大量的實(shí)車試驗(yàn)。由于試驗(yàn)存在著很大的危險性,所以在進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)之前一定要先對控制軟件做一定程度的驗(yàn)證,如輪速、輪加減速度、滑移率計算的準(zhǔn)確性,以及電磁閥、報警燈、電機(jī)的正確運(yùn)轉(zhuǎn)等。車載的ABS電子控制單元不具備信號發(fā)生和數(shù)據(jù)顯示的功能,而開發(fā)板彌補(bǔ)了這一缺陷。

總體結(jié)構(gòu)介紹

開發(fā)板基本上具有六通道ABS電子控制單元的所有模塊,包括單片機(jī)、電磁閥驅(qū)動、電機(jī)驅(qū)動、電源模塊、輪速處理等,另外還有輪速發(fā)生模塊和顯示模塊等。液晶屏下方的電路板(簡稱電路板1)用來產(chǎn)生方波信號,發(fā)送到主控芯片XC164CS的高速輸入捕捉口(CAPCOM),加速、減速、制動按鈕用來控制方波信號的頻率,可模擬車輛的加速、減速和制動過程。主控芯片經(jīng)過計算后,又通過串口將計算結(jié)果,如輪速、輪加減速度、滑移率等發(fā)送給電路板1,再驅(qū)動液晶屏顯示數(shù)據(jù)。同時主控芯片根據(jù)不同的計算結(jié)果驅(qū)動報警燈、電機(jī)、繼電器和閥等外圍設(shè)備,以此模擬ABS的工作過程。

開發(fā)板的芯片大部分采用Infineon公司生產(chǎn)的專用芯片,它們被國內(nèi)外的ABS生產(chǎn)商廣泛采用。主要功能模塊及使用的芯片如表1所示:

功能模塊
使用芯片
備注
主芯片MCU1
XC164CS
主要完成信號處理、計算、控制任務(wù)
監(jiān)控芯片MCU2
C505CA
主要負(fù)責(zé)監(jiān)控主芯片工作
外部CAN接口
TLE6250
由主芯片提供控制
診斷模塊K-line
TLE6259
由監(jiān)控芯片提供控制
報警燈、繼電器驅(qū)動
TLE6210
--
內(nèi)部CAN通信
--
連接兩個MCU
閥驅(qū)動
TLE6228
共有12路驅(qū)動
電源及復(fù)位
TLE7469
提供雙電壓

表1 功能模塊及使用芯片
下面對主控芯片XC164CS和監(jiān)控芯片C505CA作較為詳細(xì)的介紹。

主控芯片XC164CS

XC164CS是Infineon公司近年推出的16位高檔單片機(jī)。該單片機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn):

運(yùn)算速度快:能達(dá)到40MHz的CPU頻率。
存儲器容量大:
-2kB雙口RAM用于變量,寄存器池和系統(tǒng)堆棧;
-附加的2kB高速數(shù)據(jù)SRAM用于變量和用戶堆棧;
-2kB高速SRAM用于代碼和數(shù)據(jù);
-128k的flash支持在線編程。
中斷源多:接收70種中斷,分為16個中斷優(yōu)先級(ILVL),每個中斷優(yōu)先級中分為4個組優(yōu)先級(GLVL),數(shù)字越高,優(yōu)先級越高。
具有在片調(diào)試接口OCDS,OCDS接口標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議(與IEEE1149.1兼容),主要用于芯片內(nèi)部測試?,F(xiàn)在的多數(shù)的高級器件都支持JTAG協(xié)議,如DSP、FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線:TMS、TCK、TDI、TDO,分別為模式選擇、時鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。OCDS接口擴(kuò)充了JTAG接口,其功能見表2。

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    TMS
    模式選擇

    OCDS接口大大方便了軟件調(diào)試工作,這在下面部分將詳細(xì)描述。

    另外該芯片還具備外圍IO口多、時鐘多、AD轉(zhuǎn)換口多等優(yōu)點(diǎn),并且具有兩個CAN接口。

    TDO
    測試數(shù)據(jù)輸出
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