汽車控制單元的組成基本相似，一般由電壓調(diào)節(jié)器、I/O接口、微處理器、存儲(chǔ)器、輸入信號(hào)處理電路和輸出信號(hào)處理電路等組成。

中央微處理器CPU是ECU的核心，ECU的硬件包括傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及各輸入、輸出電路的I/O接口、控制模塊、執(zhí)行元件等。ECU的軟件包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)算法、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出控制、系統(tǒng)監(jiān)控和自診斷等的程序軟件。它們之間用CAN總線聯(lián)系。在電子控制單元ECU平臺(tái)上建立起來的控制系統(tǒng)，可以采用通?？刂品椒ɑ蛑悄芸刂品椒?，對(duì)汽車具有高效的控制作用。

(1)電源電路 ECU一般帶有內(nèi)置電池電源電路，要求提供5V的穩(wěn)壓電源，以保證微處理器及其接口電路電壓的穩(wěn)定性。

(2)信號(hào)輸入電路輸入信號(hào)包括模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)(包括開關(guān)信號(hào))、脈沖信號(hào)和反饋信號(hào)等。模擬信號(hào)必須經(jīng)過A/D變換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，一般需要通過ECU中電源電路產(chǎn)生的5V電壓轉(zhuǎn)換為微處理器可接受和處理的信號(hào)。

(3)信號(hào)輸出電路輸出信號(hào)包括顯示器驅(qū)動(dòng)電路、電磁線圈驅(qū)動(dòng)電路、控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路和特殊功能驅(qū)動(dòng)電路等。微處理器所發(fā)出指令的電壓一般為5V，需要通過放大器處理后再輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成對(duì)所需要控制的系統(tǒng)的控制功能。

微處理器CPU

一般使用的微處理器CPU有8位、16位和3 2位，中央微處理器CPU具有多種功能，包括：信息的存儲(chǔ)和管理 (RAM/ROM/EPROM/EEPROM)，數(shù)據(jù)的算法和處理，O接口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，A/D，D/A，信號(hào)的輸出和反饋，信號(hào)的檢測(cè)和監(jiān)控，以及自診斷等功能。因其具有處理功能強(qiáng)、速度快、體積小、價(jià)格低等特點(diǎn)，現(xiàn)代電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)大量地采用了微處理器CPU。

微處理器監(jiān)控電路

圖1 LTC1232電路圖

特點(diǎn)

保證復(fù)位確定在 VCC = 1V

8 引腳 SO 塑料封裝

2.0mA 最大電源電流

4.62V / 4.37V 精準(zhǔn)電壓監(jiān)視器

電源運(yùn)行正常 / 復(fù)位延時(shí)：600ms

最少的外部元件數(shù)目

DS1232 的卓越升級(jí)產(chǎn)品

圖2

LTC1232 提供了用于微處理器系統(tǒng)的電源監(jiān)視、看門狗定時(shí)和外部復(fù)位功能。一個(gè)精準(zhǔn)的內(nèi)部電壓基準(zhǔn)和比較器電路負(fù)責(zé)監(jiān)視電源線路。當(dāng)出現(xiàn)超出容限范圍的情況時(shí)，復(fù)位輸出將被強(qiáng)制為運(yùn)行狀態(tài)。RST 輸出將保證處于邏輯低電平，即使 VCC 低至 1V 也不例外。

LTC1232 具有一個(gè)內(nèi)部看門狗定時(shí)器，當(dāng) Strobe 輸入在一個(gè)預(yù)設(shè)超時(shí)周期之前未被強(qiáng)制為低電平時(shí)，該定時(shí)器將強(qiáng)制復(fù)位輸出至運(yùn)行狀態(tài)。可通過設(shè)置使看門狗定時(shí)功能電路按照一個(gè)典型值為 150ms、600ms 或 1.2s 的超時(shí)周期來運(yùn)作。

LTC1232 執(zhí)行按鈕復(fù)位控制。LTC1232 對(duì)按鈕輸入進(jìn)行防反跳處理并保證一個(gè)最小值為 250ms 的有源復(fù)位脈沖寬度。

圖3 LTC1232引腳圖

編輯點(diǎn)評(píng)：本文簡單介紹了汽車微處理器的電源監(jiān)視電路設(shè)計(jì)，微處理器CPU是ECU的核心，保證微處理器及其接口電路電壓的穩(wěn)定性，從而使汽車正常使用。