摩托罗拉最近公布了一款整合了常规MCU和DSP的混合处理器,这种称为合成控制器的产品可望成为下一代线传驱动汽车的控制枢纽。
56F8300系列合成控制器产品把信号处理、快速闪存和时钟速度集成到了一个16位MCU产品之中,它使得汽车制造商可以使用电动马达替代液压伺服机构来操控汽车转向、刹车和减震。
摩托罗拉工程师表示,因为控制电动马达需要比控制液压装置大得多的计算工作量,所以这样的未来系统需要一个更强劲的计算平台,而这是传统的独立MCU和DSP所不能提供的。
“线传驱动汽车需要的计算能力比现在16位MCU所能提供的要大得多,在许多场合,连32位MCU都难以招架。”摩托罗拉DSP业务部门经理Scott Lynch说,“此外,实时决策需要大量复杂的DSP类型算法。”
汽车制造商依赖电子马达操控汽车的刹车、转向、风门和避震,他们希望该技术能帮助去掉机械联接装置。例如,目前用于连接刹车踏板和刹车鼓间的装置,或方向盘到前轮的联动机构。与采用机械联动装置不同,线传驱动系统将采用导线将电子信息直接传递给刹车和转向机构。不过,为了使这样的系统工作,汽车工程师表示,他们既需要DSP来执行大量复杂算法,又需要传统MCU来完成接口、联网和控制功能。
摩托罗拉的56F8300系列器件提供优化的DSP和MCU混合指令集,它为这种应用提供了一个很好的选择。
“对指令集进行均衡以便使两者都能用,是一件困难的工作,”Lynch表示,“这是我们已知的从一开始就是为完全实现两种功能而全新设计的唯一产品。”他说,虽然也有其它的芯片结合了这两种功能,但它们不是从一开始就将其作为既是DSP又是MCU而全新设计的。他强调,与56F8300不同,那些产品都是在一个已有的架构上,添加上另一种功能,这不但会影响指令执行效率,而且会带来别的问题。
据称,56F8300能以高达六千万条指令/秒(60MIPS)的速度运行存放在闪存中的代码。与传统MCU不同,它采用DSP芯片常用的哈佛架构,支持在一个处理器周期内完成一次乘/加运算。
摩托罗拉的工程师表示,他们希望该器件能首先用在汽车阀门控制、自适应气囊、电子伺服式助力转向以及原型汽车系统中,最终的目标是线传驱动应用。应用线传驱动技术的量产汽车预计不会在2005年以前面市。在工业控制领域,这种合成控制器还可以用于UPS、开关电源、交流变频器、电机、气门驱动和自动贩卖机等市场。
“这种合成控制器的市场介于16位MCU和32位MCU之间,对16位MCU来说大大增强了数据处理功能,对于一些32位MCU市场来说则可以大大缩减成本。”Lynch说,“在汽车电子领域,欧洲、美国、日本、韩国将会很快采用线传驱动技术,中国汽车生产商也会很快跟上这一潮流。但在工业控制领域,中国将会比其他国家更早应用。”
中国虽然已经制造了大量的汽车,但汽车电子设计仍然不在中国。摩托罗拉认为,中国汽车电子还处于起步阶段,主要集中在车身电子控制上,在底盘控制上也有逐渐转移到中国的趋势。摩托罗拉已经与中国一些研究机构进行合作开发汽车启动系统,并在一些公共汽车开始采用。
该家族现已推出六款芯片,它们的区别在于片内闪存容量,从32k字节到256k字节不等。另外九款产品将于2004年年初推出。摩托罗拉半导体部门现正面临重组,其相关产品线将可能进行合理化配置,部分产品发展可能受到影响。虽然由于法律上的因素,摩托罗拉并没有透露明年的重组是否会影响汽车电子产品,但汽车电子是摩托罗拉半导体部战略发展重点,应该不会受到太大的影响。
作者:李默立 池安云
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