面向极端环境的高可靠微控制器
发布时间: 2021-05-20
来源: 试点城市(园区)
基本信息
极端环境微控制器是面向航空航天和汽车电子系统智能化应用的控制类产品。该产品主要集成了以下功能部件:
处理器子系统:负责运行用户程序,完成信息采集、信息处理和控制输出功能。包括:
处理器内核:负责程序运行。考虑功耗,该处理器一般运行在20MHz左右,或者倍频到100MHz左右运行,可以承担大部分微控制器所需的控制管理任务。
中断控制器:为处理器管理外部中断,以及生成定时器中断。可以支持嵌入式实时操作系统的运行。
片上程序存储器:包括不可修改的只读存储器和使用EEPROM或NOR Flash实现可擦写存储器。前者负责保存启动代码和系统维护程序,后者用于保存用户代码。启动代码部分支持多份程序存储、纠检错编码等高可靠设计措施。
片上数据存储器:使用SRAM实现,使极端环境微控制器可以单片运行无需外部器件。
片上时钟和电源管理:片上时钟使用RC振荡电路完成没有外部晶振输入的时钟产生,而电源管理电路则负责保持片内电源的稳定。
信号采集和驱动控制部件:用于与传感器、电机等设备交互。包括:
ADC:用于将外部模拟信号输入转换为数字信号,完成对外部传感器的信号采集工作。
比较器:用于将外部模拟信号输入转换为二进制开关量,完成对开关类传感器的信号采集工作,如伺服电机中的光电码盘等。
DAC:用于将数字控制信号转换为模拟输出,驱动执行机构。
PWM:用于输出脉冲编码,主要用于驱动电机控制电路。
总线和网络接口:常用于连接汽车电子设备的LIN、CAN、常用于航空航天的1553B,以及广泛使用的以太网。可以让微控制器接入汽车、航空、航天电子系统。
并行和扩展接口:包括直接输出电平信号的GPIO和用于连接并行SRAM、SDRAM、EEPROM、NAND Flash和NOR Flash的并行接口以及用于连接板内设备的I2C、SPI等。
极端环境微控制器按照工作范围可分为4档:汽车级(125℃~-40℃)、军用级(125℃~-55℃)、航空级(125℃~-70℃)、航天级(125℃~-125℃)。后2档采用自主开发的考核筛选流程进行筛选,最后1档需要使用自主开发的特种高可靠单元库实现。