车辆电子控制系统_控制器

1、收 集 信 息收 集 信 息的传感器的传感器 信息处理器信息处理器(ECU)控 制 部 件控 制 部 件的执行器的执行器输入输入输出输出 （1） ECU的功用和基本结构的功用和基本结构（2）微控制器功能结构微控制器功能结构时钟发生模块时钟发生模块CPU复位与中断模块复位与中断模块系统操作正常监视模块系统操作正常监视模块低电压禁止模块低电压禁止模块存储器模块存储器模块输入输出输入输出I/O口口定时器定时器列举几种车用列举几种车用ECU的种类的种类。车用车用ECU的基本结构包含哪些？各部分的基本结构包含哪些？各部分的功用是什么？的功用是什么？. 半导体存储器的类型有哪些：分别说明半导体存储器的类型

2、有哪些：分别说明它们各自的特点和适用范围。它们各自的特点和适用范围。.一单片机系统有一容量为一单片机系统有一容量为8KB的的EPROM，其起始地址为其起始地址为2000H，一外设端口的地址号一外设端口的地址号为为4F08H，试用全译码法编址。试用全译码法编址。 要求：画出连线示意图要求：画出连线示意图，并给出并给出EPROM的的地址范围。地址范围。v异步串行通信接口异步串行通信接口SCIv MC68HC08系列微控制器的系列微控制器的SCI系统是一个系统是一个通用异步接收器通用异步接收器/发送器发送器UART类型的异步类型的异步通信接口，通过串行通信协议通信接口，通过串行通信协议（如如RS-2

3、32）同主机系统通信。加驱动后同主机系统通信。加驱动后SCI能在相对能在相对长的距离上通信，多个微控制器可以通过长的距离上通信，多个微控制器可以通过各自的各自的SCI相连组成串行通信网络。相连组成串行通信网络。v概述概述v 在一般应用中，在一般应用中，CPU简单地把数据写入并简单地把数据写入并行数据寄存器即可实现发送一个格式化串行数据寄存器即可实现发送一个格式化串行字符，行字符，SCI系统完成发送数据的所有细系统完成发送数据的所有细节工作，包括附加起始位和停止位以符合节工作，包括附加起始位和停止位以符合串行格式。发送器有一个两字节的发送队串行格式。发送器有一个两字节的发送队列，这样列，这样CP

4、U就有更多的时间准备其他字就有更多的时间准备其他字节。节。v SCI的接收器自动探测一个字节的起始位，的接收器自动探测一个字节的起始位，并通过采样接收数据。接收串行数据并转并通过采样接收数据。接收串行数据并转换成并行数据的所有工作均由换成并行数据的所有工作均由SCI完成，完成，不需要不需要CPU的干预。接收数据后，的干预。接收数据后，CPU简简单地从数据接收寄存器读取数据即可。单地从数据接收寄存器读取数据即可。l串行通信工作方式A机B机数据A机B机数据A机B机数据（a）单工（b）半双工（c）全双工vRS-232C是美国电子工业协会公布的异步串是美国电子工业协会公布的异步串行通信协议，也是目前最

5、常用的串行通信行通信协议，也是目前最常用的串行通信标准，用来实现计算机与计算机之间、计标准，用来实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通信。算机与外设之间的数据通信。RS-232C适用适用于设备之间的通信距离不大于于设备之间的通信距离不大于15m，传输传输速率最大为速率最大为20kb/s。vRS-232C标准标准v 接口信号：接口信号：现在常用现在常用RS-232C标准接口采用标准接口采用9针插座头。针插座头。引脚号引脚号缩写符缩写符信号方向信号方向说明说明123456789DCDRxDTxDDTRSGDSRRTSCTSRI输入输入输入输入输出输出输出输出输入输入输出输出输入输入输入输

6、入数据载波检测数据载波检测接收数据接收数据发送数据发送数据数据终端设备（数据终端设备（DTE）准备好准备好信号地信号地数据通信设备（数据通信设备（DCE）准备就绪准备就绪请求发送请求发送清除发送清除发送振铃指示振铃指示TxD/RxD：一对数据线，一对数据线，TxD称发送数据称发送数据输出，输出，RxD称接收数据输入。当进行计算称接收数据输入。当进行计算机之间直接通信（无机之间直接通信（无MODEM）时，双方时，双方的这两根线应交叉联接，也称之为扭接。的这两根线应交叉联接，也称之为扭接。SG：信号地，与信号构成耦合回路。信号地，与信号构成耦合回路。TxD/RxD中的一条中的一条加上加上SG就能工

7、作了。就能工作了。其余信号在通信协议时使用，主要用于双其余信号在通信协议时使用，主要用于双方设备通信过程中的联络（握手信号），方设备通信过程中的联络（握手信号），有时通信线同一端可以将相关信号短接以有时通信线同一端可以将相关信号短接以“自握手自握手”方式满足联络要求。方式满足联络要求。RTS/CTS：请求发送信号请求发送信号RTS是发送器输是发送器输出的准备好信号。接收方准备好后送清除出的准备好信号。接收方准备好后送清除发送信号发送信号CTS后，发送数据开始。在同一后，发送数据开始。在同一端将这两个信号短接意味着只要发送器准端将这两个信号短接意味着只要发送器准备好即可发送。备好即可发送。DTR

8、/DSR 数据终端准备好时发数据终端准备好时发DTR信号，信号，在收到数据通信装置准备好在收到数据通信装置准备好DSR信号后方信号后方可通信。上面两个信号与可通信。上面两个信号与MODEM应用有应用有关，可以关，可以“自握手自握手”方式短接。方式短接。DCD 载波检测（接收线路信号检测）。载波检测（接收线路信号检测）。原意是原意是MODEM检测到线路中的载波信号检测到线路中的载波信号后，通知终端准备接收数据的信号，在没后，通知终端准备接收数据的信号，在没有有MODEM的情况下，可以和的情况下，可以和DSR、DTR信号短接。信号短接。v 电气特性电气特性为了提高通信的抗干扰性和数据传输的为了提高

9、通信的抗干扰性和数据传输的可靠性，可靠性，RS-232C采用负逻辑，即逻辑采用负逻辑，即逻辑1取取-3V-15V，逻辑逻辑0取取+3V15V。 v RS-232C连接方法连接方法 一般来讲，只要用一般来讲，只要用RS-232C电缆直接相连电缆直接相连即可即可。 计算机计算机终端终端2 RxD OUT3 TxD IN5 SGRxD 发送数据发送数据TxD 接收数据接收数据SG地地计算机计算机/终端的完整连接终端的完整连接v RS-232C标准接口的实现及电平转换标准接口的实现及电平转换 完成异步通信的硬件电路称为完成异步通信的硬件电路称为UART。符符合合RS-232C标准的标准的UART很多，

10、如很多，如PC机用以机用以实现实现RS-232C通信接口的通信接口的IN8250。完整的完整的UART具有可编程性，每个字符可以包含具有可编程性，每个字符可以包含5个或个或6、7、8个位，有个位，有1个或多于个或多于1个停止位个停止位及奇偶校验位。及奇偶校验位。 完成异步通信的电平与大多数系统采用完成异步通信的电平与大多数系统采用的的TTL/CMOS电平不兼容，因此需要有接口电平不兼容，因此需要有接口电路完成电平转换工作。电路完成电平转换工作。vSCI使用标准的数据格式（一个起始位，使用标准的数据格式（一个起始位，8个或个或9个数据位和一个停止位），最常用个数据位和一个停止位），最常用的数据格

11、式是的数据格式是8位的。位的。v数据格式数据格式 起始位起始位 信息位信息位 停止位停止位 0 1 2 3 4 5 6 7 8 下一个起始位下一个起始位v 基本特点：基本特点：高电平为逻辑高电平为逻辑0，低电平为逻辑低电平为逻辑1；发送发送/接收数据空闲时接收数据空闲时TxD、RxD线为高电线为高电平；平；发送、接收数据串的第一位是起始位发送、接收数据串的第一位是起始位（逻逻辑辑1）；数据的数据的LSB被首先发送、接收；被首先发送、接收；数据串的最后一位是停止位数据串的最后一位是停止位（逻辑逻辑0）；第第10位为低时则中断位为低时则中断（如果中断允许如果中断允许）。vSCI包括包括7个寄存器个

12、寄存器（ SCC1、SCC2、SCC3、SCS1、SCS2、SCDR和和SCBR）和和2个外部引脚个外部引脚（RxD和和TxD）。当。当SCI接收器和发送器被允接收器和发送器被允许时，许时，SCI逻辑控制逻辑控制RxD和和TxD，否则它们，否则它们只作为普通的并行输入线。只作为普通的并行输入线。vSCI寄存器寄存器 波特率寄存器波特率寄存器SCBR：SCP1 SCP0SCR2 SCR1 SCR0波特率寄存器波特率寄存器 7 6 5 4 3 2 1 0v 用来选择用来选择SCI系统的波特率。波特率由微系统的波特率。波特率由微控制器总线时钟分频而来。控制器总线时钟分频而来。v SCP1SCP0为预

13、分频选择。为预分频选择。SCP1SCP0预分频值（预分频值（PD）0011010113413预分频值预分频值v SCR2SCR0为分频选择。为分频选择。SCR2SCR1SCR0分频值（分频值（BD）0000111100110011010101011248163264128分频值分频值v 波特率发生器分频原理波特率发生器分频原理v 波特率计算公式：波特率计算公式： 波特率内部总线频率波特率内部总线频率/(64PDBD) 串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器1（SCC1）：）：v ENSCISCI允许位。当该位置允许位。当该位置1时，允许时，允许SCI；vWAKE唤醒条件选择。唤醒条件选择。1为地

14、址唤醒，为地址唤醒，0为空闲线唤醒。为空闲线唤醒。ENSCI TXINVMWAKEILTYPENPTY串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器1LOOPS 7 6 5 4 3 2 1 0vM字符长度选择。置位时为字符长度选择。置位时为9位，清零位，清零时为时为8位；位；vILTY空闲线方式选择。空闲线方式选择。1为从停止位开为从停止位开始计数；始计数；0为从开始位开始计数。为从开始位开始计数。v PENSCI奇偶校验允许位。置位时允许奇奇偶校验允许位。置位时允许奇偶校验。偶校验。vPTY校验类型选择。校验类型选择。1为奇校验，为奇校验，0为偶为偶校验。校验。v SCTIESCI发送中断允许位。置位

15、时，允发送中断允许位。置位时，允许许SCI发送中断。发送中断。vTCIE发送完成中断允许位。置位时，允发送完成中断允许位。置位时，允许发送完成中断。许发送完成中断。vSCRIE接收中断允许位。置位时，允许接收中断允许位。置位时，允许DCI接收中断。接收中断。 串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器2（SCC2）：）：TCIE SCRIEILIETERERWU SBK串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器2SCTIE 7 6 5 4 3 2 1 0v ILIE空闲中断允许位。置位时，允许空空闲中断允许位。置位时，允许空闲中断。闲中断。vTE发送允许位。置位时，允许发送器。发送允许位。置位时，允许发送

16、器。vRE接收允许位。置位时，允许接收器。接收允许位。置位时，允许接收器。vRWU接收唤醒位。置位时，接收器处于接收唤醒位。置位时，接收器处于等待状态，并关闭接收中断。当等待状态，并关闭接收中断。当SCC1的的WAKE位决定的唤醒条件发生时，接收器位决定的唤醒条件发生时，接收器退出等待状态，并清零退出等待状态，并清零RWU位。位。vSBK终止位。置位时，发送终止码。终止位。置位时，发送终止码。v 在一般系统中，在一般系统中，TE和和RE写入写入1以允许以允许SCI子子系统的接收器和发送器工作。而系统的接收器和发送器工作。而ILIE、RWU和和SBK不常用，写入不常用，写入0以禁止这些功能。以禁

17、止这些功能。例如一个系统不用中断，就要在初始化时例如一个系统不用中断，就要在初始化时向向SCC2写入写入0 xc0。v R8接收位接收位8，只读。，只读。vT8发送位发送位8。vORIE、FEIE、PEIE接收器溢出中断允许接收器溢出中断允许位、接收器帧错误中断允许位、接收器奇位、接收器帧错误中断允许位、接收器奇偶错中断允许位。置位时，允许中断。偶错中断允许位。置位时，允许中断。 串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器3（SCC3）：）：T8DMARE DMATEORIENEIEFEIEPEIE串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器3R8 7 6 5 4 3 2 1 0v SCTE发送缓冲区空标志

18、。发送缓冲区空标志。vTC发送完成标志。发送完成标志。vSCRF接收缓冲区满标志。接收缓冲区满标志。v IDLE接收器空闲标志。接收器空闲标志。v OR接收器溢出标志。接收器溢出标志。vNF、FE、PE接收器错误标志。接收器错误标志。 串行通信状态寄存器串行通信状态寄存器1（SCS1）：）：TCSCRF IDLEORNFFEPE串行通信状态寄存器串行通信状态寄存器1SCTE 7 6 5 4 3 2 1 0v BKF终止码标志位。表示检测到终终止码标志位。表示检测到终止码。止码。vRPF正在接收标志。置位时表示正正在接收标志。置位时表示正在接收。在接收。 串行通信状态寄存器串行通信状态寄存器2（

19、SCS2）：）：-BKFRPF串行通信状态寄存器串行通信状态寄存器1- 7 6 5 4 3 2 1 0 串行通信数据寄存器（串行通信数据寄存器（SCDR）：）：-串行通信状态寄存器串行通信状态寄存器1- 7 6 5 4 3 2 1 0v 具有双重功能，读时是接收寄存器，具有双重功能，读时是接收寄存器，写时是发送寄存器。写时是发送寄存器。l串行外围接口(SPI)引脚SSSCKMOSIMISO单片机lMISO主机输入从机输出方式 MOSI主机输出从机输入方式 SCK串行时钟n用于使从MISO和MOSI线输入和输出的数据同步；n由于SCK是从主机产生的，对于从机，该线为输入。 SS从机选择n用于选择一个从机