Bir Araba ECU'su Hangi CPU'da Çalışır?

Modern otomobiller, otomobilin dahili bilgisayar ağı olan CAN veriyoluna bağlı birden fazla ECU ile birlikte gelir. ECU'lar bir arabanın motor, frenler, şanzıman ve hava yastıkları gibi neredeyse her parçasını kontrol ederken bu parçaları otomatikleştirir ve verimliliği artırır.

ECU'lar, zorlu bir çalışma ortamına, yüksek sıcaklığa ve yerçekimi çekişine kolayca uyum sağlayan özel yongalar olan bir veya daha fazla mikro denetleyici CPU'dan oluşur.

1. SPC5 32-Bit Otomotiv MCU

STMicroelectronics, otomotiv ECU uygulamaları için bir dizi 32 bit mikro denetleyici (MCU) üretir. Bu yongalar 128 KB ile 10 MB arasında değişen gömülü flash bellekle birlikte gelir.

ECU yongalarının SPC5 ailesi, otomotiv uygulamalarına bağlı olarak genel amaçlı, güvenli ve bağlantılı ve yüksek performans gibi çeşitli işleme yetenekleri de sunar. CPU saat hızını 48 MHz kadar düşük ve 200 MHz'e kadar bulacaksınız.

Bu nedenle, programlama kodunun uzunluğuna veya numaralarına bağlı olarak, araç üreticisi ECU'lar için farklı çipler seçebilir.

SPC5 MCU'lar üç adede kadar işlem çekirdeğiyle gelir. Bunları çoğunlukla motoru ve şasiyi kontrol eden ECU'larda, ayrıca gelişmiş sürücü destek sistemlerinde (ADAS), sürücü güvenliğinde, pencere ve kapılarda bulacaksınız.

Çip ve bellek modülü, 165 °C'ye kadar sıcaklığa dayanabilir ve -40 °C'de bile sorunsuz çalışır. Bunlar otomotiv sınıfı CPU'lar olduğu için ağır şoklara da dayanabilirler.

İlişkili: PC Çalışma Sıcaklıkları: Ne Kadar Sıcak Çok Sıcak?

Bu mikro denetleyicilerden yapılan ECU'lar, Ethernet, Yerel Bağlantı Ağı (LIN), FlexRay, DSPI ve CAN-FD gibi çok çeşitli veri bağlantı seçeneklerini destekler.

2. MIPS32 ve MIPS64 Mimarisi

MIPS mikro denetleyicileri, RISC komut seti mimarisiyle birlikte gelir. Bunları çoğunlukla gelişmiş ağ modülleri, küçük mikro denetleyiciler, oyun konsolları, ofis otomasyon ürünleri ve set üstü kutular gibi elektronik cihazlarda bulacaksınız.

MIPS Technologies, otomotiv ECU'ları için MIPS 32-bit ve MIPS 64-bit MCU'lar üretmektedir. Bu CPU'lar kod açısından verimlidir, daha az güç gerektirir ve düşük maliyetlidir. Bazı MIPS 64-bit MCU'lar, ileri teknoloji otomotiv uygulamaları için idealdir çünkü ikincisi daha yüksek işleme yeteneklerine ve grafik işlemeye ihtiyaç duyar.

İlişkili: Entegre vs. Özel Grafik Kartı: Bilmeniz Gerekenler

Otomobil üreticileri, otomobildeki elektronik kontrolleri otomatikleştirmek için çoğunlukla MIPS 32-bit mikro denetleyicileri kullanır.

Örneğin, elektronik kapılar, kaputlar, ön cam silecekleri, otomatik camlar vb. MIPS32'de çalışır. mimari tabanlı CPU'lar. Bazı şasi ve aktarma organları elektronik sistemleri ayrıca MIPS 32-bit içerir MCU.

Aksine, bilgi-eğlence sistemi, ADAS ve otonom sürüş gibi gelişmiş sistemler, donanım hızlandırma ve nesne tanıma gerektirir.

Bu nedenle, ECU'nun yüksek hızlı bir ortamda doğru kararı verebilmesi için daha fazla işlem gücüne ihtiyacı vardır. MIPS 64-bit MCU'lar bu tür uygulamalar için idealdir.

3. Motor ECU'ları için 16-Bit MCU'lar

Mikroçip Teknoloji A.Ş. ayrıca araba ECU uygulamaları için çeşitli mikrodenetleyiciler ve mikroişlemciler üretir ve 16-bit MCU'lar öncelikle güç aktarma organı elektronik kontrol ünitelerinde bulunur.

CAN-FD, CAN, USB, LIN ve SENT veri iletişim protokolleriyle uyumludurlar.

16 bit MCU, esas olarak motor kontrolü, dijital güç dönüşümü, hassas hız ve tork kontrolü için çeşitli çevre birimlerine sahip bir mikro bilgisayardır. Ayrıca, MCU'ya ek motor kontrolü ile yardımcı olmak için Dijital Sinyal Kontrolörlerinden (DSC'ler) oluşur.

Elektrikli otomobiller, içten yanmalı motorlu otomobiller veya hibrit elektrikli araçlar gibi çeşitli otomobil türleri, 16 bit MCU'lara ve DSC'lere dayalı birkaç ECU kullanır.

Bu ECU'ların mikro denetleyicisi, CPU ve bellek modülünün -40 °C ila 150 °C sıcaklık aralığında oldukça kararlı olduğunu gösteren AEC Q100 Grade 0 sertifikası ile birlikte gelir.

Mikrobilgisayar sistemi, ani şoklar, yüksek hızlı hareket, yağ ve gres birikimi gibi zorlu koşullara dayanabilir.

16 bit MCU, motorları, aktüatörleri, turboşarj atık kapaklarını, EGR valflerini ve yağ/su pompalarını kontrol etmek için algoritmalar çalıştırabilir.

4. 8-Bit MCU'lar

8-Bit MCU'lar, küçük program kodlarını çalıştırması gereken ECU'lar için idealdir. PIC ve AVR MCU'lar, Microchip Technology Inc.'in markalarıdır ve bunları analog sensörleri, dijital sensörleri ve kapasitif dokunma işlevlerini kontrol eden çeşitli araç ECU'larında göreceksiniz.

Günümüzde modern otomobiller, enerji verimliliği için LED aydınlatma sistemleri ile geliyor. Bu LED dizilerini kontrol eden bir veya iki ECU bulacaksınız ve bu ECU'ların çoğu 8-Bit mikrodenetleyici birimlerine dayanmaktadır.

8-Bit MCU'lar, çekirdekten bağımsız çevre birimlerinden veya CIP'lerden oluştukları için düşük güç tüketir. Bazı ECU işlevleri her zaman sabit işlemci kullanımı gerektirmeyebilir. Burada, CIP'ler hayati bir rol oynamaktadır.

Bu mikrobilgisayarlar ayrıca akıllı analog çevre birimleriyle birlikte gelir, böylece ECU, analogdan dijitale sinyal çevirisi yoluyla analog sensörleri kontrol edebilir.

Dokunmaya duyarlı araç içi işlevler için bu çipler ayrıca kapasitif dokunuşu tanımasına ve ölçmesine yardımcı olan bir çevresel dokunmatik kontrolör içerir.

5. S32K Otomotiv MCU'ları

S32K mikrodenetleyicileri NXP Semiconductors N.V.'dendir ve bunlar Arm Cortex-M serisi RISC mimarisinde tasarlanmıştır. Bu tür MCU'ları temel alan ECU'lar, akıllı arabalar için gelişmiş yazılım, güvenlik ve güvenlik özellikleri sunar.

Bu MCU'lar ASIL B/D sertifikalarını geçer ve bu nedenle gövdeyi, elektrik ünitesini ve bölge kontrollerini kontrol edecek çeşitli araba ECU'ları için uygundur.

S32K MCU'ların çoğu aynı zamanda AEC-Q100 Grade 0, Grade 1 ve Grade 2 sertifikalarını da geçer, böylece otomobil üreticileri işlemcileri yüksek sıcaklığa maruz kalan zorlu ortamlarda kullanabilir.

S32K MCU'lar, çift çekirdekli, tek çekirdekli ve kilit adımlı çekirdek gibi değişken işlem çekirdekleriyle gelir. Flash bellek kapasitesi ve pin sayısı işlemci çekirdeğine göre değişmektedir.

Genellikle, bu mikrodenetleyiciler, program depolama için flash bellekte 128 kB ila 8 MB arasında değişirken, iki tür pin konfigürasyonu sunarlar: 32 ila 176 pin ve 48 ila 289 pin.

6. 32-Bit AURIX TriCore Mikrodenetleyici

Infineon Technologies AG, bir mikro denetleyici, bir RISC işlemci çekirdeği ve bir mikro denetleyici biriminde bir DSP'den oluşan araç ECU'ları için gömülü bir sistem üretmektedir. Bu MCU'lar, 32-Bit AURIX TriCore Mikrodenetleyiciler olarak popülerdir.

Bunları içten yanmalı motoru, şanzıman kontrol ünitelerini ve elektrikli hidrolik direksiyon sistemlerini kontrol eden ECU'larda sıklıkla bulacaksınız.

Motor ve şanzımanın yanı sıra 32-Bit AURIX TriCore MCU tabanlı ECU'lar, ADAS, otonom sürüş kontrolü, sürücü güvenliği yönetimi ve araç içi bağlantılı servis otomasyonu için idealdir.

Bu CPU'lar, 133 MHz ila 300 MHz arasında bir işlem hızı aralığında mevcuttur. MCU'lar, minimum 0,5 MB ila 16 MB arasında flash bellek sunar.

Yukarıda belirtilen diğer MCU'larla karşılaştırıldığında, bunlar özel bir SRAM nedeniyle daha güçlüdür. Veri bağlantısı açısından, mikro bilgisayarlar CAN, LIN, FlexRay ve SPI protokolleriyle uyumludur.

Karmaşık İşlevlere Sahip Küçük ECU Yongaları

Artık birkaç ECU mikro denetleyicisi hakkında bilgi sahibi olduğunuza göre, bu yongaların ev bilgisayarı CPU'larından daha az güçlü olduğunu düşünüyor olabilirsiniz. Bu doğru çünkü önceden tanımlanmış birkaç kod çalıştırmaları gerekiyor ve çoğu durumda bu kodların boyutu bir megabayttan fazla değil.

Ancak, her zaman tüm araba için farklı program kodlarına sahip birden fazla ECU bulacaksınız. Arabanızın ECU'su hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak, araca gereken özeni göstermenize ve bir otomobil tutkunuysanız beyin hücrelerinizi beslemenize yardımcı olacaktır.

Car Nuts için En İyi 12 YouTube Kanalı

YouTube, mükemmel ve bilgilendirici otomotiv kanallarıyla dolup taşıyor. İşte araba kuruyemişleri için en iyi YouTube kanalları.

Sonrakini Oku

Yazar hakkında