汽车单片机与车载网络概述详解.ppt

电控系统举例 电子控制单元（ECU） 电子控制单元（即ECU）是电控系统的核心。它对ECU外部的输入信息进行处理，并根据已经设定好的运行策略（即程序）进行输出动作。 输入信息包括：传感器信息、总线信息、电源信号、诊断信息等。 输出动作包括：执行器动作、总线信息、电源信号、诊断信息等。 输入、输出的共同点：采用电信号！ 电源 电源是整个电控系统的动力源。 没有电源供电，电控系统将不能工作；供电电源不稳定，将“可能”导致电控系统不能稳定工作。（为什么是“可能”，因为电源电压在要求的稳定工作范围之外，或者电源电压波动太频繁时，才会出现这种可能） 汽车上的电源有两个，分别是： 蓄电池 发电机 输入设备（传感器） 输入设备是ECU收集外部信息的设备，ECU根据这些输入设备对外部信号的变化做出判断，并做出相应的判断处理，并决定是否有输出动作等（暂不考虑网络因素）。 ECU的输入设备大致分为以下类型： 传感器 如水温传感器、爆震传感器 开关 如怠速开关、刹车开关、档位开关 输出设备（执行器） 输出设备是ECU执行外部动作的设备，ECU根据程序设定的运行策略，根据各种输入条件控制输出设备做出相应的动作。 ECU的输出设备大致分为以下类型： 开关动作输出设备 如喷油嘴、点火线圈、车灯等 连续动作输出设备 如怠速马达、节气门电机、电子扇等 电控系统工作流程 电源供应 →ECU运行程序进行内部自检（电源电压、外部输入输出设备连接情况） →ECU处理输入信息（如传感器、开关输入、网络信息等） →ECU综合判断输入信息（如左后侧车门ECU综合处理本地升降开关、驾驶员侧车门ECU发出的“禁止升降”网络信息） →ECU执行输出动作（如左后侧车门ECU输出车窗电机控制动作、发送车窗开关状态等信息到舒适系统CAN网络） →反馈执行效果（可选动作） →继续判断输入……………… （一）汽车电子控制技术的发展概况 汽车电子控制技术是汽车技术与电子技术结合的产物，并伴随着汽车油耗法规、排放法规、安全法规要求的提高和电子技术的进步而逐步发展到当今的水平。世界汽车电子控制技术的发展过程大致可分为分立电子元件控制、集成电路控制和微型计算机控制３个阶段。 （一）汽车电子控制技术的发展概况 第一阶段（１９５３—１９８０年）： 汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制器，从而揭开了汽车电子时代的序幕，并由分立电子元件产品向集成电路ＩＣ产品过渡。其主要产品有二极管整流式交流发电机、电子式电压调节器、电子式点火控制器、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器、晶体管收音机、数字时钟等。 （一）汽车电子控制技术的发展概况 第二阶段（１９８１—１９９０年）： 汽车电子设备广泛采用集成电路ＩＣ和８位微处理器进行控制，主要开发研究专用的独立控制系统。其主要产品有电子燃油喷射系统、空燃比反馈控制系统、电子控制自动变速系统、防抱死制动系统、安全气囊系统、座椅安全带收紧系统、车辆防盗系统、巡航控制系统、车辆导航系统、车身高度自动控制系统、故障自诊断系统等。 第三阶段（１９９１—２００５年）： 汽车电子设备广泛应用１６位或３２位字长的微处理器进行控制，控制技术向智能化方向发展。其主要产品有发动机燃油喷射与点火综合控制系统、牵引力控制系统、区域网络通信系统、四轮转向控制系统、轮胎气压控制系统、声音合成与识别系统、自动防追尾碰撞系统和自动驾驶系统等。 常见汽车车载网络的开发年份、采用厂家与发表年份： 一、什么是单片机 二、单片机的组成 1．中央处理器（CPU） 2．存储器（Memory） 3．输入输出（I/O）接口 4．总线（BUS） 5．输出回路 三、单片机的分类 三、单片机的分类 微处理器、微型计算机与单片机 典型的微型计算机，包括运算器、控制器、存储器、输入输出接口四个基本组成部分。 如果把运算器与控制器封装在一小块芯片上，则称该芯片为微处理器（MPU, Micro Processing Unit）或称中央处理器（CPU, Central Processing Unit）。 如果在一块芯片上，集成了一台微型计算机的四个基本组成部分，则这种芯片就被称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），简称单片机。 计算机发展与组成 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言、汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。 计算机发展趋势 微型化─ 便携式、低功耗 巨型化─ 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度 智能化─ 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 系列化、标准化─ 便于各种计算机硬、软件兼容和升级 网络化─ 网络计算机和信息高速公路