面向車載控制系統(tǒng)的內(nèi)置FlexRayTM的32位微控制器FR Family

裝備了可進(jìn)行高速控制的“FR”CPU內(nèi)核心和功能強(qiáng)化了的外圍資源，最適用于新一代車載控制系統(tǒng)。安裝了在新一代車載網(wǎng)絡(luò)中引人注目的FlexRay和已經(jīng)廣泛使用的CAN等多種功能。本款產(chǎn)品的運行頻率為100MHz的微控制器。

概要

　　近年來，針對新一代車載系統(tǒng)，過去用液壓控制的系統(tǒng)改用電氣控制的x-by-wire 的技術(shù)受到了人們的關(guān)注。汽車內(nèi)的數(shù)據(jù)量不斷增加并趨于復(fù)雜化，要實現(xiàn)這些技術(shù)，這就對需要速度更快速及更高、可靠性高的網(wǎng)絡(luò)提出了要求。在這些技術(shù)中，F(xiàn)lexRay 作為新一代車載網(wǎng)絡(luò)受到了人們的重視。

　　富士通此次開發(fā)的FlexRay 微型控制器“MB91F465XA”配備了32 位RISC 的FR 內(nèi)核心，并將最高工作頻率提高到了100MHz。由于此產(chǎn)品采用了通用性和集成度較高的設(shè)計，從而可以比較方便地從過去的CAN系統(tǒng)平移到FlexRay系統(tǒng)。
此外，還能用作過去使用的CAN 和FlexRay 的網(wǎng)關(guān)。

　　本產(chǎn)品配置裝備的各種資源具有以下特點：

FR60 內(nèi)核心

　　采用了與FR 系列指令兼容的FR60內(nèi)核心。FR60 內(nèi)核實現(xiàn)了高性能、低功耗，是富士通生產(chǎn)的32位RISC CPU的核心產(chǎn)品，最大工作頻率可達(dá)100MHz。

內(nèi)置閃存容量
　　? 主閃存: 544K 字節(jié)
　　? 支持閃存安全

內(nèi)置RAM 容量
　　? 32K 字節(jié)
　　? 指令緩存: 8K 字節(jié)

FlexRay 通信控制器
　　使用獲得德國博世公司授權(quán)提供的IP，符合FlexRay Ver2.1 標(biāo)準(zhǔn)。支持最高達(dá)10Mbps 的通信速度。

CAN 控制器
　　符合CAN 2.0A 及2.0B 標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)置數(shù)據(jù)及ID 用的已排序的32 個信息緩沖器。支持最高達(dá)1Mbps 的通信速度。

各種定時器
　　? 16 位FRT 定時器
　　? 16 位輸入捕捉
　　? 16 位輸出比較
　　? 16 位PPG : 可選擇One Short 輸出/PWM輸出( 可同步輸出到4 通道)
　　? 16 位再加載定時器
各種接口
　　? 支持LIN 的USART(帶16 字節(jié)的FIFO)
　　? I2C 接口

高速A/D 轉(zhuǎn)換器
　　實現(xiàn)10 位分辨率的依次轉(zhuǎn)換型A/D轉(zhuǎn)換器( 最短轉(zhuǎn)換時間3μs，綜合誤差±3LBS:Vcc ＝ Avcc ＝ 3.0V ?5.5V)

低功耗模式
　　睡眠/ 停止功能
　　低功耗模式包括睡眠模式( 程序停止?fàn)顟B(tài))、停止模式( 設(shè)備停止?fàn)顟B(tài))。使用這些低功耗模式，可以減少待機(jī)時的消耗電流。

I/O 端口
　　? 輸入許可設(shè)定: 可對每個端口進(jìn)行設(shè)定
　　? 輸入電平設(shè)定: 可從CMOS(0307)/CMOS(0208)/Automotive/TTL 中選擇輸入電平
　　? 上拉電阻設(shè)定:可對每個端口進(jìn)行設(shè)定。( 標(biāo)準(zhǔn): 50kΩ)

其他相關(guān)功能
　　? 外部中斷
　　? DMAC
　　? 看門狗定時器
　　? 實時時鐘
　　? 時鐘監(jiān)視器
　　? 低壓檢測電路
　　? 電源電壓: 3.0V ?5.5V

應(yīng)用領(lǐng)域

　　汽車內(nèi)使用電機(jī)的應(yīng)用正在增多，其在多數(shù)情況下是與CAN 總線網(wǎng)絡(luò)連接的。特別是在EPS( 動力轉(zhuǎn)向裝置) 中，為了控制電機(jī)，在進(jìn)行高速運算的同時，還需要通過CAN通信或AD 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行傳感等動作。

　　預(yù)計未來EPS 系統(tǒng)將與FlexRay 網(wǎng)絡(luò)連接。這時，就必須根據(jù)載波頻率來控制電機(jī)，而由于FlexRay 必須在通信周期內(nèi)進(jìn)行處理，就很容易受到時間的限制。因此，我們將微控制器分割為電機(jī)控制和系統(tǒng)控制2部分，并將本產(chǎn)品使用于包括控制FlexRay控制的系統(tǒng)控制，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)控制、減少時間限制，并可降低程序的開發(fā)難度。
圖４所示的是使用本產(chǎn)品的EPS 系統(tǒng)框方塊圖。
開發(fā)環(huán)境

　　本產(chǎn)品與傳統(tǒng)的FR 系列一樣支持通過富士通綜合開發(fā)環(huán)境SOFTUNE V6 支持。SOFTUNE V6 是為了滿足程序開發(fā)人員的各種要求而開發(fā)的、使用更方便的軟件。

　　此外，我們還提供能直接立刻進(jìn)行FlexRay 評估的FlexRay 評估用板(MB2006-02)。

（轉(zhuǎn)載）