车辆电子控制系统控制器

3车辆电子控制系统

－控制器ECU搜集信息的传感器信息处置器(ECU)控制部件的执行器输入输出

3.3.2ECU的根本构造功用决议构造功用〔1〕:未来自传感器的输入信号进展转换，使其成为可以处置和分析的信息。功用〔3〕：将运算结果转换成驱动执行机构任务的信号。输入接口微机功用〔2〕:根据控制要求进展算术运算或逻辑运算。输出接口1.ECU的根本构造3.3.2ECU的根本构造〔1〕输入接口〔2〕微机〔3〕输出接口将传感器输出的信号转换成由微机进展运算的数字电路。可以自动进展算术运算、逻辑运算等数据处置。用于放大微机的输出信号，并使执行器进展任务。3.3.2ECU的根本构造－输入接口〔1〕输入接口2.ECU的构造祥解功用：将传感器输出的信号转换成由微机进展运算的数字电路。3.3.2ECU的根本构造－输入接口传感器输出信号的方式不同。为什么ECU需求包含输入接口？频率量模拟量开关量ECU只能处置数字信号。输入接口3.3.2ECU的根本构造－输入接口ECU的输入接口主要包括两部分：A／D转换器(模／数转换器)：模/数转换和数/模转换的概念：能将数字量转换为模拟量的安装称为数/模转换器，简称D/A转换器或DAC；能将模拟量转换为数字量的安装称为模/数转换器，简称A/D转换器或ADC。DAC和ADC是联络数字系统和模拟系统的“桥梁〞，也可称之为两者之间的接口。3.3.2ECU的根本构造－输入接口模/数和数/模转换的原理框图：模/数和数/模转换的原理框图模拟控制传感器模拟信号ADCDAC数字计算机数字控制数字信号3.3.2ECU的根本构造－输入接口逐次逼近型ADC任务原理：逐次逼近型ADC的原理框图顺序脉冲发生器逐次逼近存放器DAC电压比较器输出数字量输入电压UiUA3.3.2ECU的根本构造－输入接口转换过程：转换开场时，将存放器置“0〞；顺序脉冲发生器输出的顺序脉冲首先将存放器的最高位置“1〞；经数/模转换器转换为相应的模拟电压UA，并送入比较器与待转换的输入电压Ui进展比较；3.3.2ECU的根本构造－输入接口假设UA>Ui，将1去除；假设UA<Ui：将1保管，且置次高位为1；逐次比较下去，不断到最低位为止。存放器的逻辑形状就是对应于输入电压Ui的输出数字量。3.3.2ECU的根本构造－输入接口逐次逼近过程设定试探值D/A输出电压VO/VVO/Vi比较结果100000002.5VO>Vi，D7=00010000001.25VO<Vi，D6=164011000001.875VO<Vi，D5=164+32=96011100002.1875VO<Vi，D4=196+16=112011110002.3438VO<Vi，D3=1112+8=120011111002.4219VO>Vi，D2=0112+8=120011110102.3828VO<Vi，D1=1120+2=122011110112.4023VO=Vi，D0=1122+1=1233.3.2ECU的根本构造－输入接口输入接口模拟量转换过程例如：3.3.2ECU的根本构造－输入接口数字输入调理器〔或称数字输入缓冲器〕：对频率量的处置：输入接口放大、限幅、整形数字输入调理器频压转换3.3.2ECU的根本构造－输入接口对开关量的处置：光电隔离器输入接口整形输入接口3.3.2ECU的根本构造－微机组成：微型电子计算机的简称，它是由算术逻辑单元〔ALU〕、控制器、存储器、输入通道、输出通道、地址总线和数据总线等部分组成。〔2〕微机功用：自动进展算术运算、逻辑运算等数据处置。3.3.2ECU的根本构造－微机输入设备存储器算术逻辑单元ALU(ALU)输出设备控制器数据总线控制总线地址总线微机构造图3.3.2ECU的根本构造－输出接口功用：常用于放大微机的输出信号，并使执行器进展任务。举例〔3〕输出接口0V5V3.3.2ECU的根本构造ECU的根本构造数字输入缓冲器输入接口存储器CPU执行器电磁线圈驱动电路电动机驱动电路显示安装驱动电路继电器驱动电路输出接口模/数〔A/D〕转换器1100101传感器

输入接口微机〔硬件〕输出接口微控制器引见：在通用计算机CPU的根底上集成一些输入、输出、存储器、定时器/计数器以及I/O接口电路等的控制芯片称为微控制器MCU，有时也称为单片机。MCU为工业测控而设计，具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。1.微控制器概述微控制器引见：微控制器控制的普通方式：微控制器用于丈量控制系统原理表示图微控制器引见：传感器－把现场物理量丈量出来，并转换为电信号；量程放大器－把传感器信号放大到模数转换器能接纳的一致电平；微控制器引见：A/D转换－把模拟量变成数字量送入计算机。控制－进入微控制器的信号经过处置后，根据测试控制要求，控制相应执行机构。多路开关－通常要监测和控制的现场信号很多，并且它们的变化较为缓慢，所以一切信号占用一个A/D转换器，并占有一条与计算机的通道。多路开关用一条通道来监视现场多路信号，开关转换受计算机控制；微控制器引见：2.微控制器常用术语：运算器：用来进展加、减、乘、除等算术运算及逻辑运算的器件。存储器：用来存储原始数据、计算步骤、运算的中间和最终结果的器件(常分为内存和外存两部分，内存采用半导体存储器，外存常用磁盘和磁带)。控制器：用来控制微控制器各部件按预先规定的计算步骤(即程序)自动执行指定操作的器件。微控制器引见：输入设备：把原始数据和程序输入微控制器的设备。例如常用的键盘等。输出设备：输出计算结果的设备。例如常用的打印机、CRT显示器等。硬件：组成计算机的运算器、存储器、控制器、输入和输出设备。字长：CPU并行处置二进制的数据位数。微控制器引见：根据MCU的运算和处置才干，MCU总的来说可以分为8位机、16位机和32位机。8位、16位和32位通常是指MCU存放器的位数，位数越多也就意味着MCU的数据处置才干更强大。3.微控制器的种类：无论是8位计算机还是32位计算机，其根本任务原理是一样的。微控制器引见－功能构造：在微控制器的芯片上，集成的主要部分有CPU、时钟发生模块、复位与中断模块、系统操作正常监视模块、低电压制止模块、存储器模块、输入输出I/O口、定时器，各部分之间经过内部总线相连。4.微控制器功能构造：微控制器引见－功能构造：〔1〕CPU〔CentralProcessingUnit〕：8位微处置器MC68HC08：8位的CPU08构造：算术逻辑单元控制单元存放器组CPU08的构造微控制器引见－功能构造：CPU08的特性：4Kb程序/数据存储器空间；8MHz的CPU内部总线频率，16种寻址方式；可扩展的内部总线，用于寻址超越64KB的地址空间；用于指令操作的16位变址存放器；16位堆栈指针和相应栈操作指令；微控制器引见－功能构造：CPU08的存放器：CPU08内部存放器A累加器701587变址存放器HX0堆栈指针SPH1587SPL0程序计数器PCH1587PCL0保管操作数及运转结果。普通表示操作数的地址，也可以暂时存储数据。数据入栈时SP减小，数据出栈时SP添加，永远指向下一个可用的单元。内容是下一条指令或下一个操作数的地址。包含一个控制位和5个记录指令执行结果特征的标志位。条件码存放器CCR07微控制器引见－功能构造：32位微处置器MC68300：32位的CPU32的构造：CPU32的内部构造框图指令预取和译码单元总线控制器序列器控制单元执行单元1624数据总线控制总线地址总线微控制器引见－功能构造：CPU32的特性：32位内部数据总线和算术运算硬件单元；24位外部地址总线和16位外部数据总线；8个32位通用数据存放器；7个32位通用地址存放器；微控制器引见－功能构造：CPU32的存放器：数据存放器151687031D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6地址存放器151687031151687031A7用户堆栈指针151687031PC程序计数器条件码存放器CCR15870微控制器引见－功能构造：数据存放器〔D0-D7〕32位,可用于存放位、8位字节、16位字、32位长字、64位4字操作数和16位或32位地址。一切数据存放器都是通用存放器，没有特别规定功能，也可以用作变址存放器或计数器。微控制器引见－功能构造：地址存放器〔A0-A6、A7〕存放操作数的地址；程序计数器PC含有CPU32要执行的下一条指令的地址。在指令执行或异常处置期间，CPU32自动将PC的内容加1或将新的值放入PC中。程序计数器PC微控制器引见－功能构造：16位，分为系统字节和用户字节。形状标志存放器SRT1T0S00121110000XNZVC1514131211109876543210系统字节用户字节〔CCR〕中断允许位扩展位符号位零标志位溢出位进位位微控制器引见－功能构造：〔2〕时钟发生模块：MCU用时钟发