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基于XC164的六通道ABS開發板設計

基于XC164的六通道ABS開發板設計

2010/5/7 16:03:00

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

關鍵詞:開發板;ABS;ECU;XC164

ABS的匹配是一個非常復雜的過程,需要做大量的實車試驗。由于試驗存在著很大的危險性,所以在進行實車試驗之前一定要先對控制軟件做一定程度的驗證,如輪速、輪加減速度、滑移率計算的準確性,以及電磁閥、報警燈、電機的正確運轉等。車載的ABS電子控制單元不具備信號發生和數據顯示的功能,而開發板彌補了這一缺陷。

總體結構介紹

開發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、電磁閥驅動、電機驅動、電源模塊、輪速處理等,另外還有輪速發生模塊和顯示模塊等。液晶屏下方的電路板(簡稱電路板1)用來產生方波信號,發送到主控芯片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。主控芯片經過計算后,又通過串口將計算結果,如輪速、輪加減速度、滑移率等發送給電路板1,再驅動液晶屏顯示數據。同時主控芯片根據不同的計算結果驅動報警燈、電機、繼電器和閥等外圍設備,以此模擬ABS的工作過程。

開發板的芯片大部分采用Infineon公司生產的專用芯片,它們被國內外的ABS生產商廣泛采用。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
監控芯片MCU2
C505CA
主要負責監控主芯片工作
外部CAN接口
TLE6250
由主芯片提供控制
診斷模塊K-line
TLE6259
由監控芯片提供控制
報警燈、繼電器驅動
TLE6210
--
內部CAN通信
--
連接兩個MCU
閥驅動
TLE6228
共有12路驅動
電源及復位
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和監控芯片C505CA作較為詳細的介紹。

主控芯片XC164CS

XC164CS是Infineon公司近年推出的16位高檔單片機。該單片機有如下優點:

運算速度快:能達到40MHz的CPU頻率。
存儲器容量大:
-2kB雙口RAM用于變量,寄存器池和系統堆棧;
-附加的2kB高速數據SRAM用于變量和用戶堆棧;
-2kB高速SRAM用于代碼和數據;
-128k的flash支持在線編程。
中斷源多:接收70種中斷,分為16個中斷優先級(ILVL),每個中斷優先級中分為4個組優先級(GLVL),數字越高,優先級越高。
具有在片調試接口OCDS,OCDS接口標準測試協議(與IEEE1149.1兼容),主要用于芯片內部測試。現在的多數的高級器件都支持JTAG協議,如DSP、FPGA器件等。標準的JTAG接口是4線:TMS、TCK、TDI、TDO,分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線。OCDS接口擴充了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試工作,這在下面部分將詳細描述。

    另外該芯片還具備外圍IO口多、時鐘多、AD轉換口多等優點,并且具有兩個CAN接口。

    TDO
    測試數據輸出
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