微操控器(MCU)在从电机操控，到信息文娱体系和车身操控等越来越广泛的轿车运用中供给至关重要的功用。跟着价格的下降和整固的添加，微操控器正变得越来越遍及，这意味着MCU被越来越多地视为产品。虽然存在这种产品化趋势，轿车体系规划工程师依然以为不同的操控器会有很大的差异，包括各种等级的集成度和功率要求。挑选MCU一般能够减缩资料本钱(BOM)，然后有效地下降电子操控单元(ECU)自身的价格。
挑选轿车MCU时，规划工程师能够考虑以下10个重要因素，完本钱钱压力与运用所需的特定功用特征之间的平衡。
1.低压检测
MCU作业时的毛病危险之一是在临界点时电源电压或MCU内部电压或许降至所需电平以下。明显，假如作业电压无法确保，而超出了引荐电源电压之外的话，这就会引发毛病。
传统体系选用外部电压监测IC来查看电压。不过，这个功用能够通过一个既监测MCU内部电压，又监测外部电源电压电平的内部区块整合到MCU中。如图1所示，当电压降至预设的阈值以下时，MCU会主动重置。阈值电平能够从一组预先设定值(7个)中进行挑选，富士通的最新MCU产品便是这样。这种办法能够从BOM中去掉外部元器材，然后下降本钱。
图1：低压检测和主动重置
2.看门狗计时器
要考虑的另一个重要功用是看门狗计时器(WDT)，这种计时器有助于从“失控的微处理器”或“凌乱状况下的处理器”等毛病状况中康复。该模块一旦检测到MCU处于无呼应状况就会重置MCU。曩昔，嵌入式体系选用外部IC来履行此功用，不过，能够在MCU中整合多个看门狗计时器。例如，一个计时器能够作为CPU操作体系时钟外部的独立时钟作业。此计时器将依据较慢的CR时钟，合适作为MCU的硬件看门狗运用，或许用于较长的软件循环然后避免呈现失控状况。另一个计时器能够依据较快的外围时钟。理论上，当计时器或许因为某些过错状况而反应过快时，看门狗计时器会支撑窗口功用，此刻也会重置MCU。
图2：内置看门狗计时器
3.专用NV存储器
与看门狗计时器相同，EEPROM向来都是MCU的外部器材。不过，也有或许通过选用专用ROM将这类存储设备变成内部器材。进步稳定性和选用纠错机制能够进一步增强内置EEPROM。
将EEPROM整合到内部的高档办法是选用具有两层操作功用的闪存。闪存存储库的一部分能够进行读取，而另一部分库则能够进行编程，通过单个闪存模块来完结EEPROM。另一种办法是完结两个闪存模块，不过这种办法的开支会比两层操作闪存的开支大。比方，富士通MCU具有高达100,000擦除/编程周期的高牢靠性EEPROM计划。这些MCU还支撑ECC，可将数据保存长达20年之久。现在，用来将闪存操控为EEPROM功用的商用级软件现已开端供货。
4.轿车接地
因为电子操控单元定位办法的原因，轿车环境中的电气衔接的确非常长。轿车体系包括许多ECU和罗致相对较大电流的其他设备。因而，除了ECU自身发生的寄生噪声之外，电气接地电平往往不抱负，或许会在必定规模内漂移。
图3：漂移的轿车接地
依据这样的接地状况进行MCU规划会进步鲁棒性和毛病安全等级。高档MCU往往是依据轿车状况针对规范化VIL进行规划的。因为“浮地”有助于避免犯错，然后进步了ECU质量。
5.Vbat电平直接输入
轿车体系中的某些ECU能够处理电池电平电压周围的I/O信号。关于依据CMOS规划的半导体，I/O信号是VCC电平的最大值，一般在3V至5V规模内。因而，需求转化器器进行电压电平转化。某些状况下，能够完结电压维护，然后答应高压信号通过限流电阻直接相连。富士通MCU的规划通过一个内部维护二极管和一个外部限流器来支撑此功用。此办法能够削减PCB上所需的元器材数，然后进一步下降本钱。
图4：直接输入Vbat电平信号
6.终端功用重定位
在对引脚数相当大的%&&&&&%进行PCB布局时尽或许坚持最小的层数往往很有应战。PCB上的外围元器材无法总是依据MCU的引脚散布进行抱负的定位。有时，假如MCU具有将其内部模块重定位至别的一组引脚的内置灵活性的话就会很有用。这能够通过软件设置来完结。这种才能能够进步PCB布局进程中的灵活性。
图5：IO终端重定位
7.ADC辅佐功用
模数转化器(ADC)一直以来都是嵌入式体系的一个根本功用块。ADC可将信号从模仿域转化至数字域，然后使得能够拜访来自模仿域的信息。
能够依据详细的运用修正ADC功用块依据ADC功用块对MCU进行区别。这种增强能够区别整个MCU封装。比方，ADC模块能够在硬件中支撑规模比较器和脉冲检测功用。这些功用关于仪表板中的步进电机操控等运用、电源监测和传感器运用非常有用。ADC能够处理来自步进电机线圈的输入信号，以履行零点检测(ZPD)。在硬件中完结处理使命时，CPU能够在其它当地运用其MIPS。
8.LIN硬件辅佐功用
本地互连网络(LIN)是一种本钱低价的低速通讯技能，该技能在车身运用中得到了广泛的运用。通过LIN总线可完结主动帧头的传输和检测、通讯测验功用、变量中止长度生成、以及硬件中的校验和生成和验证等功用。因而，运用LIN总线有助于增强MCU功用。此办法用于其他当地时有助于节省CPU的MIPS。
9.ZPD增强
关于仪表板运用而言，ECU选用零点检测(ZPD)来确认指针何时抵达结尾以便中止步进电机。此功用要求步进电机操控器(SMC)读取和评价电机线圈中的电压信号(也称为“反电动势”)，然后进行检测。添加硬件支撑能够增强SMC，然后进行电压评价，这样，完结ZPD就无需任何外部元器材。此外，大多数反电动势评价也能够选用硬件机制来进行。(在这方面，上文中说到的ADC规模比较器和脉冲检测功用比较有用。)此外，此办法只需求最小的CPU运用率
10.方位和转数计
以硬件区块的方式供给四方位和转数计(QPRC)功用非常有利。这样，用户就能够在音频和导航运用中完结飞梭(jog-dial)功用。此模块能够操控旋转程度和方向，确认旋转速度。从理论上讲，这能够通过在MCU中选用规范输入捕获单元来完结。不过，完结专门用于这些使命的专用硬件模块可使CPU节省资源，然后完结体系内更好的使命分配和简化的软件包。
挑选最佳供货商
挑选轿车MCU时还要考虑一个关键因素：找一家历史悠久、市场份额较大的公司。还需求考虑供货商能否供给针对形形色色的轿车运用的各种MCU，包括车身、电源轨和车载信息体系。找一条包括依据通过业界验证、专有CPU和规范ARM架构的16位和32位MCU的轿车产品线。
总归，虽然轿车微操控器呈现产品化发展趋势，MCU仍能供给能够进步体系功用，但不必定会添加本钱的各种不同的特别功用。仔细挑选轿车MCU能够大幅进步以高本钱效益，完结终究产品差异化的潜力。挑选一家诺言牢靠、产品多样、具有强壮支撑的MCU供货商会让MCU规划进程变得更简略、更高效。
