面向汽车电子微控制器MPC563xM的应用基础研究
摘要：随着电子技术的不断发展，汽车领域逐渐向智能化和电子化的方向发展。其中汽车动力系统的微控制器系统开发技术是汽车电子领域中一项重要的内容，MPC563xM系列高性能微控制器具有兼容性好、运行耐温性高、闪存大等特点，在一定程度上解决了成本控制的问题。本文主要对动力总成控制系统构成与系统要求进行分析，探讨汽车电子微控制器MPC563xM的应用措施，旨在为电子动力总成微控制器的设计提供参考。
关键词：汽车电子微控制器；MPC563xM；动力总成
飞思卡尔在2008年推出了Qorivva MPC56系列高性能汽车电子微控制器，这种电子控制器主要是采用FlexRay技术、大容量闪存技术以及DSP运算单元集成技术等。丰富的片上功能和较好的兼容性能够最大程度满足汽车设计的要求，为汽车智能化的发展提供了市场应用前景。文章主要针对汽车动力总成系列微控制器MPC563xM，对汽车电子控制器展开研究。
一、面向汽车电子微控制器的应用现状
汽车电子微控制系统主要包括以下几个方面的内容，分别是：动力总成和混合动力系统、底盘和安全系统、高级驾驶员辅助系统、车身电子和车内网络系统、车载信息娱乐系统和仪表板系统。在汽车电子微控制器方面引入了动力总成系统，系统主要分为电机控制、传动变速箱、辅助设备等。在汽车的微控制领域应用最为广泛的是电子系统，该系统是由8位、16位和32位的控制器结合实现对汽车模拟器件的设计，对驾驶舱内部的众多部位都起到了至关重要的作用。底盘和安全系统是在具有高容量制动的微控制系统基础上实现对相关系统的支持。
二、MPC563xM在汽车电子微控制器中的应用
（一）开发模型总体设计要求与方案
汽车在制动运行的过程中，各个运行工作的单元需要在总成控制系统上实现对数据的处理，在数据处理的过程中需要保证总成控制系统的实效性、拓展性和数据的处理能力。汽车动力的控制算法涉及到大量的数学运算，所以在动力控制的过程中要提供控制算法库的接口，提高通信的可靠性。另一方面，汽车的硬件部分构成比较复杂，硬件电子设备运行环境对电磁的兼容性有很高的要求，并且平台运行的温度、电源波动性因素等都会对硬件电子的工作运行产生一定的影响。汽车电子微控制器中，性能稳定、响应及时的操作系统可以解决不同的汽车驱动单元的问题，为控制系统的二次开发也奠定了一定的基础。
（二）总体设计方案
MPC563xM在汽车电子微控制器中的应用设计主要包括硬件层模型设计与软件层模型设计，在硬件层模型和软件层模型设计之前需要设计MPC-EPCS系统（如图1）。
图1 MPC-EPCS系统框图
1、硬件层模型设计
硬件层模型的设计，首先要构建硬件平台模型，然后设计ECU硬件电子控制单元。其中硬件电子控制单元设计的主要内容有：发动机控制单元、电源管理单元、自动变速箱驱动控制单元以及可扩展模拟/数字等驱动接口单元。
2、软件层模型设计
软件层模型的设计是MPC563xM在汽车电子微控制器中的应用设计中最为关键的一项内容，包括底层驱动构件层和操作系统层，其中底层驱动构建又可以分为ECU 抽象层、微控制器抽象层、操作系统层包括操作系统和应用层。每一个系统层都有核心的组件的操作系统,用于实现功能和组件的拓展。
（三）核心构件的设计规范
核心构件是电子微控制器中较小的系统组成，一般可以直接进行组装，不需要根据特定的要求进行改动。核心构件的主要功能是向电子控制器中的其他构件提供服务，所以构件由服务接口和无消费接口组成，接口标识均为接口网标。核心构件需要依据设计原理进行原理图的设计，然后根据原理图标注接口网标，最终保证其他接口能够准确的连接到相关的接口。
（四）MPC563xM的应用基础
首先，要进行元器件的准确放置，硬件构件的排列可以根据其属性是否相同来确定排列的位置，在硬件构件的排列过程中不需要有过多规则的限制，可以以多种形式进行排列，例如，规则排列、不规则排列和网格排列等。每一种排列防止都有其特定的优点，不规则排列在导线的设置环节比较方便，平面的利用率较高，参数的分布范围较小，比较适用于高频电路的设计；规则排列，要按照一定的布局方式，整齐的进行走线的排列，适用于低频电路的设计；网格排列每一个过孔都设在正方形网格交点上。
其次要进行抗干扰问题的设计，在设计的过程中要充分的考虑共阻抗、电磁干扰以及
如何抑制。因为功率较大的控制器件在工作运行的过程中，会散发大量的热，热量会对周围热敏感器件造成干扰，会导致电路的电性发生改变，所以要对发热元器件、温度敏感器件、
大功率元器件的位置要进行合理的设计。在抗干扰问题设计过程中，经常会发生多个回路接地端相同的情况，使得回路间的电流在地线上产生压降，最终造成地线的共组干扰，解决共组干扰的具体措施是加粗接地线或者隔离相关干扰地线等。在进行电源布线的时候，产生电磁的干扰是不可避免的，利用增加线宽、去耦电容、地线环绕等是手段，降低电磁干扰。同样在信号线布线的时候也会产生一定的电磁干扰，一般会利用不同功能单元电路的隔离，合理使用屏蔽和滤波技术等技术排斥干扰，值得注意的是在干扰排除的过程中，干扰器件不能靠太近，干扰器件的距离不能小于信号波长的四分之一。
结语
综上所述，MPC563xM系列微控制器因为具有兼容性好、运行耐温性高、闪存大等特点，并且在一定程度上解决了成本控制的问题，在汽车动力系统的微控制器系统设计中得到了广泛的应用。并且要制定开发模型总体设计要求和方案，遵循核心构件的设计规范，保证MPC563xM在汽车电子微控制器系统设计中应用的合理性和规范性。
参考文献
[1]沈忱.面向汽车电子微控制器MPC563xM的应用基础研究[D].苏州大学,2014.
[2]丁志盛.MPC555微控制器与汽车电子[J].单片机与嵌入式系统应用,2013(12)
