“电动汽车/混合动力汽车(EV/HEV)是整个汽车行业的发展趋势。所有的EV/HEV中最关键的技术就是电源控制和电机系统,以及低功耗。另外,多核系统管理会越来越普遍,目前来讲,双核系统会是将来的主流,特别是在动力和马达控制方面,因为双核系统可以更有效地保证整个系统的安全稳定性。 面对市场需求,Spansion公司推出了一个针对汽车应用市场的MCU产品系列——Traveo,该系列基于ARM Cortex-R5内核,能够针对电气化、车身电子、电池
”电动汽车/混合动力汽车(EV/HEV)是整个汽车行业的发展趋势。所有的EV/HEV中最关键的技术就是电源控制和电机系统,以及低功耗。另外,多核系统管理会越来越普遍,目前来讲,双核系统会是将来的主流,特别是在动力和马达控制方面,因为双核系统可以更有效地保证整个系统的安全稳定性。
面对市场需求,Spansion公司推出了一个针对汽车应用市场的MCU产品系列——Traveo,该系列基于ARM Cortex-R5内核,能够针对电气化、车身电子、电池管理、汽车仪表盘、供热通风与空调(HVAC)、先进驾驶辅助系统 (ADAS) 等一系列汽车应用提供高性能、先进的人机交互界面、高安全性以及先进的网络系统协议。
Traveo系列的首款产品为MB9D560,其采用双ARM Cortex-R5内核设计,内嵌2MB闪存,运行频率为200MHz。该系列MCU的最大特点是其单芯片上的双核结构拥有两个用于电机控制的分解器-转换器接口电路,以及两个独特的硬件IP。每个内核都有内置的浮点单元(FPU),工作频率能够达到1.66DMIPS/MHz。每个电机驱动内核都独立运行,同时可以彼此监视操作。另外,存储保护单元、纠错码(ECC)、奇偶错误检测和校正功能则保证了系统的可靠性。
Spansion公司微控制器与模拟业务部门市场部营销总监王钰先生表示:“Traveo产品家族将提供专门针对应用而定制的系统解决方案,从而让用于软件和硬件的设计与整合流程变得更加容易,打造出顶级的安全性与性能。”
据王钰先生介绍,Spansion的这个双核双电机MCU所针对的主要就是汽车发动机控制应用,它的优势在于:两个MCU内核可以相互监控,以实现整个系统的高可靠性和安全性。另外,从成本角度考虑,它的整体系统成本可以实现比较大的改善。对于硬件功能来讲,它的硬件设计也会变得相对简单。对于软件工程师来说,因为是采用内部的双核系统,两个MCU内核可以相互监控,相对于传统方法,即用两个单独的MCU,通过软件使它们配合、协调工作的方案来讲,这个Cortex-R5产品可以帮助工程师实现快速启动。
这个双核MCU里面集成了电机控制的硬件辅助功能,也就是说在其内部会有一个硬件,专门在硬件线路做电机控制,它可以直接处理所有跟电机相关的指标,包括角处理、3相电流标准化、3相-2相转换、电流/电压转换和2相-3相转换等,这些都可以通过硬件来实现。
在传统的电机控制方案里面,都会通过一个微控制器和外接的一个控制器(通常称之为RDC)这两个芯片的配合来完成整个电机的运动控制,传统意义上就是通过RDC完成数据采样,然后通过软件表来配合这个电机的参数,根据RDC取样的数据,在软件表里面对照,读取数据来作相应的设置。这种方法的问题在于,不同电机的所有参数都要放进这个表里,当有新电机的时候,就要做重新调整,这个调整非常复杂。对此,王钰先生说:“我们的Traveo产品是把这个RDC功能通过硬件集成在芯片里面(见图1)。其优势在于所有的电机数据,包括角数据、角速度、正弦、余弦等,都可以直接访问。从应用角度来讲,它的自对应能力会越来越强,它甚至可以根据电机运行的状况、时间来作相应参数的自我学习,自我调整。目前来讲,这是我们领先于竞争对手的一个主要优势。”
图1 与传统方案比较,Traveo将RDC集成在了芯片内部
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