基于RH850/P1M、CX3225SA16000、SM24CANA/B主控器件的电动汽车VCU解决方案
概述
电动汽车整车控制器VCU是电动汽车的控制中枢,主要由信号采集模块、信号处理模块、处理器单元、执行模块、通信模块、电源模块、时钟及看门狗等几大部分组成。处理器单元是整个VCU的核心,要求其运行速度快、存储器容量大、通信接口(分别用于与车身、动力、底盘、安全及诊断等系统通信)及外设模块资源丰富。同时要求高可靠性,具有功能安全、硬件加密及错误诊断机制。
优势
· RENESAS 32位RH850/P1M系列汽车级MCU R7F701322,采用RH850G3M(With Lockstep)内核,主频160MHz,内置硬件加密单元,支持ISO26262功能安全标准,满足ASIL D认证等级,支持AUTOSAR,可满足VCU系统安全方面高可靠性需求;3路高速CAN,2路FlexRay等多种通信接口,使VCU与其他ECU系统之间的数据传输和通信更可靠、更高效。主推型号,备货充足。
【RH850/P1M】
The high-end microcomputer for chassis which carries a variegated safety feature and offers further relief and safety
The RH850/P1M microcontroller is low power consumption and it has up to 2 MB flash and up to 128 KB RAM lineup and enhanced motor control timer, CAN interface, digital interface for sensor such as SENT and PSI5 and safety functions such as lockstep CPU, ECC, BIST (Built-in Self Test) and ECM (Error Control Module) and suitable for chassis systems. Furthermore Only 2 MB flash product is built-in ICU-S (Hardware Security Module) as optional.
Key Features:
ITEM | RH850/P1M | |||
---|---|---|---|---|
Pin Count | 100-pin | 144-pin | ||
CPU | CPU System | RH850G3M (With Lockstep) | ||
CPU Frequency | 160 MHz (Main oscillator 16 MHz) | |||
Memory Protection Unit (MPU) | Supported | |||
Floating Point Unit (FPU) | Single precision and double precision | |||
Timing Protection Timer (TPT) | Supported | |||
Memory | Program Flash | 512 KB to 2 MB | 1 MB to 2 MB | |
Data Flash | 32 KB (Flash 512 KB, 1 MB products) / 64 KB (Flash 2 MB products) | |||
Local RAM | 64 KB (Flash 512 KB products) / 128 KB (Flash 1 to 2 MB products) | |||
Trace RAM | 32 KB | |||
Emulation RAM (ERAM) | 8 KB (Flash 512 KB, 1 MB products) / 32 KB (Flash 2 MB products) | |||
Instruction Cache | 8 KB 4Way | |||
INTC | INTC1 (CPU core) | 32 channels (Redundant) | ||
INTC2 | 352 channels | |||
DMA | DMAC | 16 channels (Redundant) | ||
DTS | 128 channels (Redundant) | |||
Safety | Error Control Module (ECM) | Supported | ||
Core Voltage Monitor (CVM) | Supported | |||
Built-in Self Test(BIST) with status flag | Supported | |||
ERROROUT | Supported | |||
Clock Monitor | Supported | |||
A/D Converter | 12-bit Resolution | 2 units (19 channels) | 2 units (24 channels) | |
Temperature sensor | Supported | |||
Analog Input | ADCD0 | 9 channels | 12 channels | |
ADCD1 | 10 channels | 12 channels | ||
Track and Hold | ADCD0 | 6 | ||
ADCD1 | 4 | |||
Timer | 16-bit Timer Array Unit D (TAUD) | 3 units | ||
32-bit Timer Array Unit J (TAUJ) | 3 units | |||
Motor Control Timer (TSG3) | 2 units | |||
Timer Option (TAPA) | 4 units | |||
Encoder Timer (ENCA) | 2 units | |||
Timer for Operating System (OSTM) | 7 units (Including 2 units for output) | |||
Watchdog Timer (WDTA) | 1 unit | |||
Timer Pattern Buffer (TPBA) | 2 units | |||
Peripheral Interconnect (PIC) | Supported | |||
Clock out | Supported | |||
Serial Interface | CAN (RS-CAN) | 2 channels (Flash 512 KB, 1 MB products) | ||
3 channels (Flash 2 MB products) | ||||
FlexRay | 2 channels | |||
Peripheral Sensor Interface 5 (PSI5) | 2 channels | |||
Single Edge Nibble Transmission (RSENT) | 5 channels | 6 channels | ||
Sync/Async USART (SCI3) | 3 channels | |||
LIN master (RLIN3) | 2 channels | |||
Clocked Serial Interface (CSIG) | 1 channel | |||
Queued Clocked Serial Interface (CSIH) | 4 channels | |||
Data CRC | 4 channels | |||
Debug | NEXUS-JTAG | Supported | ||
LDU | Supported | |||
AUD-RAM Monitor | - | Supported | ||
Trace RAM | Supported | |||
Operating Temperature (Junction) | Tj = -40 to 150 ℃ | |||
Operating Voltage | 3.0V to 5.5V (Built in voltage regulator for core) | |||
3.0 to 5.5 V (For I/O) / 1.25 V (For core) |
Pin count – Memory size Lineup:
Program Flash
SRAM
2MB 128KB | ● | ● | ● |
---|---|---|---|
1MB 128KB | ● | ● | ● |
512KB 64KB | ● | ||
Pins Package | 100 LFQFP (14×14 mm) | 144 LFQFP (16×16 mm) | 144 LFQFP (20×20 mm) |
Block Diagram:
· KYOCERA无源晶体CX3225SA16000,频率16MHz,8pF负载电容,汽车级AEC-Q200认证,工作温度范围-40℃到150℃,全温度范围频率偏差为±15ppm,小封装3.2X2.5mm。大客户批量出货,常备库存。
【CX3225SA16000】
京瓷CX3225SA车规级表面安装无源3225贴片晶振,输出频率范围为8MHz ~ 54mhz,输出频率稳定性可达±30×10-6,在精度寿命长的输出频率。在温度范围内的频率稳定度40°~ + 125°°±150×10-6,在整个温度范围内的频率稳定度40°±150°~度为±200×10-6,确保系列晶体振荡器的脸在车规级应用和工业应用复杂的温度变化能够保证输出温度的频率。此外,对无源晶振的负载范围为8 ~ 10pF,和动态的串联阻抗范围是50 ~ 500。
CX3225SA晶振的特点:• 频率范围8MHz~54MHz• 频率稳定性±30×10-6/±50×10-6/±100×10-6
• 动态串联电阻范围为50~500Ω• 负载电容范围为8~10pF• 全温范围内的频率稳定度±200×10-6或±150×10-6
• 表面贴装,尺寸3.2×2.5mm• 工作温度范围-40℃~+150℃或-40℃~+125℃
应用:应用于汽车电子设计,包括ECU、TPMS以及高速汽车网络设计。• 通过AEC-Q200认证
京瓷晶振产品亮点:
产品设计亮点为:1)改进的焊锡性2)改进安装4终端的稳定性3)改善抗噪声性能4)使用陶瓷封装造成高可靠性,小型的、低轮廓5)改进的防锈性能,回流兼容,高度可靠的焊接接头
京瓷的汽车级晶振在汽车电子多个领域有用到,以其耐高温、耐振动、耐化学腐蚀、防锈能力强等优点受到广大研发者青睐。而CX322SA系列的汽车级无源晶振额定工作频率范围为8MHz~54MHz,满足汽车电子多领域设计需求,
· LITTELFUSE的CAN接口保护TVS SM24CANA/B, 24V双向电压钳位,功率可达200W和500W,24V双向保护,符合AEC-Q101认证,可靠性高。主推常用型号,有批量备货,供货速度快。
型号:SM24CANA-02HTG 品牌:LITTELFUSE
型号:SM24CANB-02HTG 品牌:LITTELFUSE
【SM24CANA/B】
SM24CANA 系列 - 200W瞬态抑制二极管阵列 - 符合AEC-Q101标准
此系列中的产品均符合AEC-Q101标准,适用于汽车应用。
SM24CANA瞬态抑制二极管阵列设计用于保护汽车控制器区域网络(CAN)免受静电放电(ESD)、电气快速瞬变(EFT)和其它过压瞬变造成的线路损坏。
SM24CANA系列可以吸收超过IEC61000-4-2国际标准中最大ESD的反复震击而不会发生性能退化,并可在极低的箝位电压下安全耗散3A的8/20s浪涌电流(IEC61000-4-5)。
功能与特色:
ESD,IEC61000-4-2,±24kV(触点),±30kV(空气)
EFT,IEC61000-4-4,50A (5/50ns)
雷击,IEC61000-4-5,3A(tP=8/20μs)
低箝位电压
泄露电流低
符合AEC-Q101
应用:
CAN总线保护
汽车应用
【vcu】
vcu是车辆能量的管理单元,通过识别驾驶意图分配动力,管理制动能量,识别诊断车辆故障等。
对于传统汽车,由于动力来源比较单一只有发动机,ecu基本可以完成以上工作。再看新能源汽车,电动汽车包括电池极其控制器bms、发电机极其控制器peu。一方面,电池管理和发电机驱动的处理已经较为复杂,再则这两个单元本身在架构上是平等的,而整车能量管理则是一个上层的概念,需要复杂的模型和标定支持。因此,无论从单个控制器处理能力上还是架构上都需要另外一个控制器去协调和统筹,vcu正是这样一个角色。对于混合动力汽车,架构更加复杂,单个控制器兼任能量管理更为困难。
控制器分组合逻辑控制器和微程序控制器,两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦,结构复杂,一旦设计完成,就不能再修改或扩充,但它的速度快。微程序控制器设计方便,结构简单,修改或扩充都方便,修改一条机器指令的功能,只需重编所对应的微程序;要增加一条机器指令,只需在控制存储器中增加一段微程序,但是,它是通过执行一段微程。具体对比如下:组合逻辑控制器又称硬布线控制器,由逻辑电路构成,完全靠硬件来实现指令的功能。
电磁吸盘控制器:交流电压380V经变压器降压后,经过整流器整流变成110V直流后经控制装置进入吸盘此时吸盘被充磁,退磁时通入反向电压线路,控制器达到退磁功能。
门禁控制器:门禁控制器工作在两种模式之下。一种是巡检模式,另一种是识别模式。在巡检模式下,控制器不断向读卡器发送查询代码,并接收读卡器的回复命令。这种模式会一直保持下去,直至读卡器感应到卡片。当读卡器感应到卡片后,读卡器对控制器的巡检命令产生不同的回复,在这个回复命令中,读卡器将读到的感应卡内码数据传送到门禁控制器,使门禁控制器进入到识别模式。在门禁控制器的识别模式下,门禁控制器分析感应卡内码,同设备内存储的卡片数据进行比对,并实施后续动作。门禁控制器完成接收数据的动作后,会发送命令回复读卡器,使读卡器恢复状态,同时,门禁控制器重新回到巡检模式。
责任编辑:Davia
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