平均每輛車包含50到100個或更多的電子控制單元（ECU） - 需要多達(dá)一英里的電線才能將它們連接到幾個不同的網(wǎng)絡(luò)上 - 難怪半導(dǎo)體公司正在為一個地方激烈競爭你的車。

在動力系統(tǒng)中，有單獨(dú)的控制系統(tǒng)，用于燃油噴射，點(diǎn)火，油門，冷卻，自動變速箱和車載診斷。有用于動力轉(zhuǎn)向，制動器和安全氣囊的底盤控制系統(tǒng)。高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）涉及四個獨(dú)立的MCU。車燈，雨刷，電動門，電動車窗和HVAC都有獨(dú)立的車身控制系統(tǒng)。除了技術(shù)復(fù)雜性之外，還存在嚴(yán)重的技術(shù)和監(jiān)管障礙。有許多單獨(dú)的汽車工程師協(xié)會（SAE）標(biāo)準(zhǔn)涉及發(fā)動機(jī)控制，駕駛員輔助，傳動系統(tǒng)監(jiān)控，乘客舒適度，信息娛樂等等。任何“符合汽車標(biāo)準(zhǔn)”的MCU都能保證滿足一些相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，之后選擇主要取決于應(yīng)用。

讓MOST脫離車輛網(wǎng)絡(luò) - 就像詩人觀察到“沒有男人是一個島嶼，“汽車中既沒有隔離的MCU;所有都是一個網(wǎng)絡(luò)或另一個網(wǎng)絡(luò)的一部分，取決于它們的功能。主要網(wǎng)絡(luò)是CAN，LIN，F(xiàn)lexRay，MOST和以太網(wǎng)AVB（圖1）。

控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN）目前是機(jī)艙，動力總成，底盤和車身系統(tǒng)中的主要汽車網(wǎng)絡(luò)。 》

主動安全CAN可以控制毫米波雷達(dá)，它可以感知迎面而來的車輛，并發(fā)出警告聲，制動，甚至轉(zhuǎn)向控制。

汽車儀表，響應(yīng)雷達(dá)警告無論是通過聲音警報(bào)，口頭警告和/或抬頭顯示，CAN總線都可以發(fā)出警告。

響應(yīng)雷達(dá)的警告，制動控制CAN可能會啟動弱或強(qiáng)制動控制，取決于車輪速度和另一輛車的接近程度。

對可能發(fā)生碰撞的警告作出反應(yīng)，連接到安全帶的MCU可以預(yù)緊皮帶;一開始很輕微，但如果崩潰迫在眉睫那么強(qiáng)烈。

圖1：車輛網(wǎng)絡(luò)（由Renesas提供）。

本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）是低數(shù)據(jù)速率的主/從網(wǎng)絡(luò)，可控制遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入，照明，后視鏡和門等設(shè)備。通過LIN網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)汽車開始移動時(shí)，門可以自動鎖定;當(dāng)安全帶未系好或車燈在燈仍然亮?xí)r關(guān)閉時(shí)發(fā)出警報(bào)聲;或者后視鏡和座椅根據(jù)駕駛汽車的人自動重新調(diào)整到以前的設(shè)置。

與LIN相比，F(xiàn)lexRay是一種高速，可靠的協(xié)議，適用于下一代應(yīng)用，例如線控驅(qū)動。 FlexRay系統(tǒng)提供更高的準(zhǔn)確度以響應(yīng)接近警報(bào)，增加了考慮加速角度以主動轉(zhuǎn)向和制動汽車以避免未決碰撞的能力。當(dāng)制動車開始在雨水滑行的街道上滑行和滑行時(shí)，這尤其有用。

面向媒體的系統(tǒng)傳輸（MOST）網(wǎng)絡(luò)處理車載多媒體，在其中傳輸高質(zhì)量的視頻，音頻和數(shù)據(jù)機(jī)動車。他們負(fù)責(zé)免提電話和通過汽車音響系統(tǒng)播放你的手機(jī)音樂。

以太網(wǎng)已經(jīng)過于成熟并且不值得進(jìn)入汽車，它通常提供輪詢ECU的輪詢。發(fā)動機(jī)，底盤和車身系統(tǒng)的故障。以太網(wǎng)音頻視頻橋接（AVB）與MOST競爭為乘客提供高保真數(shù)字音頻。

哪種MCU？

在選擇適合汽車應(yīng)用的MCU之間，只需瀏覽一下他們的數(shù)據(jù)表，他們最適合的應(yīng)用程序。一個或多個CAN端口是常見的，以太網(wǎng)端口也是如此;雖然以太網(wǎng)AVB（IEEE 802.1Q）更難獲得。 FlexRay和MOST網(wǎng)絡(luò)需要能夠處理高速數(shù)據(jù)包處理的MCU; LIN簡單得多。后面的這些協(xié)議通常不會直接支持，但只要硬件足夠強(qiáng)大，就不會出現(xiàn)問題瑞薩V850ES/JG-3H是一款低功耗48 MHz 32位RISC MCU，專為實(shí)時(shí)控制應(yīng)用而開發(fā)。最初的NEC V850在汽車應(yīng)用領(lǐng)域有著悠久的歷史，瑞薩已經(jīng)對其進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)。 V850ES外設(shè)包括DMA，LVD，PWM，WDT，A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器以及DMA，CAN和USB控制器。 V850ES CPU通過使用五級流水線在一個時(shí)鐘內(nèi)執(zhí)行幾乎所有指令，如地址計(jì)算，算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算以及數(shù)據(jù)傳輸。在汽車應(yīng)用中，V850ES針對發(fā)動機(jī)控制和防抱死制動系統(tǒng)。

飛思卡爾生產(chǎn)各種MCU，用于汽車動力傳動系，底盤，高級駕駛輔助系統(tǒng)，車身，儀表盤和信息娛樂應(yīng)用。飛思卡爾Qorivva MPC5554（圖2）是一款132 MHz 32位MCU，專為動力總成應(yīng)用而設(shè)計(jì)，包括多點(diǎn)燃油噴射控制，電子控制變速箱和直接燃油噴射（燃?xì)夂筒裼停３吮姸喔咚買/O通道外，該芯片還包括三個CAN模塊，每個模塊有64個緩沖器。非汽車應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)控制，高端電機(jī)控制，航空電子設(shè)備和軍用部件。

圖2：用于動力總成應(yīng)用的飛思卡爾MPC 5554（由飛思卡爾提供）。

Microchip MCP2561和MCP2021A分別是CAN和LIN收發(fā)器。 MCP2661是一款高速CAN收發(fā)器，用作CAN協(xié)議控制器和物理雙線CAN總線之間的接口。該器件滿足汽車對高速（高達(dá)1 Mb/s），低靜態(tài)電流（典型值5μA），電磁兼容性（EMC）和靜電放電（ESD）的要求。

MCP2021A是一款LIN收發(fā)器帶穩(wěn)壓器。 MCP2021A/2A提供雙向，半雙工通信物理接口，以滿足LIN總線規(guī)范修訂版2.1和SAE J2602-2。該器件內(nèi)置一個穩(wěn)壓器，具有5 V或3.3 V 70 mA穩(wěn)壓電源輸出。

Atmel AT90CAN32是一款基于AVR RISC架構(gòu)的16 MHz 8位MCU。該芯片結(jié)合了32 KB閃存，2K x 8 RAM，8通道/10位A/D轉(zhuǎn)換器，面向字節(jié)的雙線串行接口和ISO 16484認(rèn)證的CAN控制器。通過在單個時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行大多數(shù)指令，器件可實(shí)現(xiàn)接近每MIPS 1 MIPS的吞吐量，從而平衡功耗和處理速度。 AT90CAN32符合ISO-TS-16949 1級汽車用途的要求，并且符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)。

STMicroelectronics SPC564A80L7CFAR是一款150 MHz 32位MCU，專為汽車動力總成應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該芯片的超標(biāo)量SIMD架構(gòu)以及對DSP和浮點(diǎn)指令的支持可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理和吞吐量。串行通道包括三個eSCI;三個DSPI;三個FlexCAN，每個包含64條消息;一個FlexRAY模塊具有高達(dá)10 Mbps的雙通道，帶有ECC的128個消息對象。

Silicon Labs C8051F530A是一款專為LIN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的25 MHz C8051 MCU。它包括一個可編程的12位200 ksps ADC;可編程16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列;和硬件SPI和UART串口。 C8051F530A的工作溫度范圍為-40至+ 125°C，符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)。

德州儀器（TI）TMS570LS31370是一款專為安全關(guān)鍵型應(yīng)用而設(shè)計(jì)的高性能汽車級MCU。其180 MHz ARM Cortex-R4F 32位RISC CPU采用八級流水線，可實(shí)現(xiàn)1.66 DMIPS/MHz。對于汽車設(shè)計(jì)師特別感興趣的是，該芯片包括三個CAN控制器（64個郵箱）; FlexRay控制器，帶有兩個通道和一個專用傳輸單元;一個LIN接口控制器; 10/100 Mbps以太網(wǎng)MAC;加上SCI，I2C，SPI（2）和三個多緩沖串行外設(shè)接口（MibSPI）。目標(biāo)汽車應(yīng)用包括制動系統(tǒng)，動力轉(zhuǎn)向，主動駕駛員輔助以及HEV/EV逆變器和電池管理系統(tǒng)。