32位微控制器MPC555在汽车电子中的设计与应用

式计算机控制软件开发日益庞大的特点；实现软件开发的模块化和可移植性；确保各分布式控制子系统之间的通信畅通；尽可能地实现不同厂商的控制模块间的互换性和兼容性，应用系统的标准化成为迫切需要解决的课题。在汽车电子领域，CAN总线通信标准在物理层、数据链层定义了有关通信技术规范。OSEK（Open Systems and the Corresponding Interfaces For Automotive Electronics）技术规范是针对符合汽车电子开放式系统及其接口的软件规范所研发的嵌入式实时操作系统。OSEK规范从实时操作系统和软件的开发平台两方面作了全面的定义与规定。该规范最先由德、法两国汽车行业所倡导并日趋完善。它所提出的一整套解决方案代表了未来汽车电子软件行业的发展方向，在国际汽车电子领域的影响力日益增强。

在国家高技术研究发展计划(863计划)电动汽车重大专项课题"燃料电池客车多能源动力总成控制器软硬件平台"中，北京西曼自动化技术有限公司配合课题承担方--清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室，积极开发基于MPC500系列新一代汽车电子ECU软硬件平台以及集成开发环境，包括：MPC555评估板、MPC565单板系统、OSEKLinux 实时操作系统等。这些为发展我国自主知识产权汽车电子关键核心技术，积极开发嵌入式软硬件及集成开发环境。

3、MPC555微控制器在汽车电子领域的应用

MPC555推出不久，便于1999年获得汽车行业国际PACE汽车创新产品优秀奖,并在嵌入式计算机控制领域，特别是汽车电子应用领域得到迅速发展。由于其优良的性能和强大的市场推广力度，MPC555在各个层次，从高科技研发项目、终端用户（汽车制造厂家）到各专业软硬件开发商都予以高度的重视，并积极开发应用MPC555产品。例如，美国MoBIES (Model-Based Integration of Embedded System)基于模型一体化嵌入式系统科研项目。MoBIES是由美国国防部DOD（Department of Defense）国防高技术研究项目局DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency）信息处理技术办公室IPTO（Information Processing Technology Office）资助的项目。此项目旨在为嵌入式系统开发基于模型的软件组件集成技术。MoBIES项目日期从2000年6月开始到2003年11月结束。该项目的汽车OEP(Automobile Open Experimental Platform，汽车动力控制系统开放式试验平台)由Vehicle Dynamic Laboratory承担，采用MPC555为系统硬件控制单元。MPC555被重视的程度日益加强。

MPC555微控制器在汽车电子领域得到了广泛的应用，是目前被国际汽车电子系统广泛采用的新一代芯片。MPC500系列产品在2000年汽车行业的年销售额达10亿美元之多（据Motorola报道）。国外的汽车电子工业已形成了从半导体硬件到软件到部件开发，再到系统集成应用的一整套开发和生产体系。围绕着汽车制造商，形成了专业化、可提供全套应用系统的各类供应商：从硬件设计到软件开发，以及各种专用控制原型的提供，再配用先进的开发工具，使专业设计人员和制造商在生产一线开发、调试新产品等。这大大缩短了产品的开发周期。

以32位嵌入式微控制器为基本技术特征的新一代电控单元（Electronic Control Unit, ECU）已成为汽车电子发展应用的主流。汽车工业是使用微控制器最多的工业，一辆现代汽车最多可使用达上百个微控制器（如图1所示）。汽车电子系统占整车成本的比例在90年代末已超过了30%，现在还在继续上升。

汽车电子行业的发展依赖于汽车工业的蓬勃发展，以及后者在整个工业领域所处的重要地位。汽车电子的技术基础来源于半导体行业、软件开发、执行器和传感器等电子技术的发展。汽车电子产品能够在高速移动、苛刻和剧烈变化的环境下运行，并且具有高可靠性、安全性、较强的机电结合性、适于大批量和低成本的生产等特点。

国际汽车电子技术正处于全面快速发展的阶段，其特征主要体现在四化一功能，即多样的功能（从最初的发动机电子点火与喷油发展到如今的各种控制功能，如自动巡航、自动启停、自动避撞等）、技术一体化（从最初的机电部件松散组合到如今的机液电磁一体化，如直喷式发动机电控共轨燃料喷射系统）、系统集成化（从最初的单一控制发展到如今的多变量多目标综合协调控制，如动力总成综合控制、集成安全控制系统等）、通信网络化（从初期的多子系统分别工作到如今的分布式模块化控制器局部网络，如以CAN总线为基础的整车信息共享的车载分布式控制系统，以及D2B无线通信为基础的远程高频网络通信系统）、技术标准化（如OSEK技术规范，将成为未来汽车电子行业嵌入式操作系统的技