基于XC164的六通道ABS開發(fā)板設(shè)計
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。
|
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
|
|
投訴建議
