NXP

基于CAN总线的汽车仪表系统设计方案

2019-11-28 14:21发布

站内问答 / NXP MCU
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<p>系统MCU的选型在整个方案设计中至关重要，是主要功能实现的关键元件，并直接关系到外围元器件的配置要求和整体方案的可实现性。系统性能的稳定性、功能需求的可靠性以及市场定位要求和合理的经济性都是在MCU方案选择中必须考虑的。选择的MCU过于昂贵，即使性能良好也会因为价格的原因而失去市场;系统方案满足实验室台架试验，其价格也比较合理，但却不能满足汽车电气设备基本技术条件(QC门禅13一2002)中的振动、高低温、耐酸等试验，这同样会使你的开发方案失去价值。所以在进行开发方案系统设计时，选择适合本系统的MCU是开发方案成功的重要一步。如今，嵌入式应用技术在过去的20年里得到了迅猛的发展，世界上很多单片机公司都根据汽车的特定环境推出了各种不同性能的MCU 。其中在汽车领域内比较领先的有Freeseale、Philips，其他单片机公司如:microchip、atmel、fujitsu、ti、NEC、ST等也相继开发除了适合汽车工作环境的单片机。本系统MCU选择FREESCAI石公司的16位单片MC9512H128。Freescafe(飞思卡尔)半导体公司(原MOTOROLA公司半导体产品部)是世界上最大的单片机供应商。其单片机产品的技术根基可追溯到1974年的8位处理器MC6800和后来的MC6801，使用HMOS工艺，功耗高。最早出现CMOS工艺的单片机是MC14685，后来出现了HCMOS(高速CMOS)工艺的单片机MC68HC05，产量突破了20亿片，是世界上产量最高的单片机。其后又推出了HCS05和HCLDS两个系列的单片机，于2000年后推出了低功耗、低成本、高性能的8位单片机有Hc08、MCSOS、HCn，其系列品种繁多、片内资源丰富，应用范围广泛，可靠性高，抗干扰能力强。</p><br> <br> <p><img id="aimg_s8jb8" onclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" class="zoom" src="data/attach/1911/btoqdcr97qphm7jzdg8lrg2oao83sx7j.jpg" onmouseover="img_onmouseoverfunc(this)" lazyloadthumb="1" border="0" alt=""></p><br> <br> <br> <br> <p><br></p>
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5条回答
siuhdwqiuhd
2019-11-29 04:27
4.1.A/D转换模块
H128内置一个8路10位线性逐次逼近A/D转换模块，该模块特性如下:
1)10位数字量转换仅需75;
2)采样缓冲放大器
3)可编程采样时间
4)数据左/右对齐方式，无符号/有符号结果
5)外部触发转换通道
6)转换完成中断
7)模拟/数字量复用通道;
8)1一8位顺序转换长度
9)多通道扫描，连续转化模式
A/D模块内部可分为三个部分:IP总线接口、转换模式控制寄存器/寄存器列表、自定义模拟量。IP总线接口负责该模块与总线的连接，实现A/D模块和通用I/O的目的。转换模式控制寄存器列表中有控制该模块的所有寄存器，自定义模拟量负责模拟量到数字量的转换。A/D转换模块没有分频机制，最大转换时钟频率为 ZMHZ，最小转换时钟为5OOKHZ，所以必须是经过分频后的转换始终频率处于两者之间，可能得不到正确的结果。转换时间可用以下公式来计算:


4.1.3串行外设接口SPI
在一个单片机系统中，MCU除了进行控制数据传送外，还需要与外围器件进行数据交换。虽然并行接口传输速率比串行接口要快，但其占用了太多的硬件资源，而且连线复杂。所以为了简化系统，现在各厂家推出的芯片中大多都带有串行数据接口。
SPI(serialperipheralinterfaee)是一种高速高效率的同步串行技术，这种接口技术主要用于MCU与外部接口芯片交换数据，这在Freesca1e(原Motorola)单片机中已经是一个标准模块，也逐渐成为一种工业接口标准。SPI接口常用于主从分布系统，一个标准的SPI系统包括一个MCU和几个不同的外部设备。SPI使用4条线，具体为:

1)串行时钟线 SCLK(SerialCloCk)。SCLK是主机与从机之间数据传输的同步信号。对于主机来说，SCLK是时钟输出引脚，而对于从机来说，SCLK就是时钟输出引脚。
2)主机输入、从机输出数据线  MISO(masterin/slaveout).MISO是SPI模块的两根串行数据之一，在全双工操作模式下，SPI主机的MISO被连接到从机的MISO，这样，数据由从机传到主机。仅在SPI设备配置成主机模式时，才可以由M工50接受数据。
3)主机输出、从机输入数据线  MOSI(Masterout/slavein)。MOSI是Spl模块的另外一根串行数据线。
4)低电平有效的从机选择线 55(slaveseleet)。55在主机和从机模式中具有不用的功能。从机模式下，SS是依次数据传输开始前允许SPI工作的片选信号;主机模式下，SS可以置位 MODF标志位，保证一个系统只有一个SPI作为主机。SPI工作原理如同一个16位的分布式移位寄存器，一半在单片机里面，一半在外设中。当SPI工作时，通过串行时钟线的同步信号，循环移位8位，从而实现单片机与外设的数据交换。工作原理如图4一3所示:


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