飞思卡尔16位汽车微控制器MC9S12XF系列适合汽车主动安全系统
随着FlexRay技术在2007年新模型车中的应用，高速通信网络正在重新定义汽车的安全和性能。为了帮助推动下一代汽车网络架构的发展，飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)扩展了该公司的16位汽车微控制器(MCU)MC9S12XF系列，新产品采用了FlexRay技术，并将闪存扩展到512K。
MC9S12XF系列基于飞思卡尔广泛使用的高容量S12架构，为FlexRay网络上的嵌入式节点提供高性能的分布式控制解决方案。FlexRay网络可用于车身、底盘和安全应用。FlexRay技术提供的速度达到了汽车网络的当前通信协议的10倍。由于其网络性能有了大幅提升，因此能够提供更加灵活、功能更全面的稳定性控制系统，以及更为的引擎管理和重量更轻的电子线控制动系统，从而逐渐取代体积庞大的液压制动系统。
“FlexRay技术提供了高速通信带宽，这正是当前的主动驾驶系统和具有线控功能的未来自动驾驶汽车所需要的。”飞思卡尔汽车微控制器Ray Cornyn表示，“为了帮助推广这种创新技术，飞思卡尔提供了一系列独立的FlexRay控制器，以及16位和32位FlexRay嵌入式微控制器。今天推出的S12XF系列可以扩大汽车系统设计人员选择FlexRay解决方案的范围。”
S12XF系列带有4个高度集成的MCU，提供不同的存储器配置，并采用了飞思卡尔提高性能的XGATE协处理器。该系列还提供多种封装选择，从112针脚的小外形四方扁平封装(LQFP)设备，到10毫米x10毫米的64针脚LQFP，这是目前市场上体积zui小的FlexRay控制器。
体积小巧的S12XF MCU非常适合于一些空间受到严格限制的应用，例如与FlexRay网络上的32位中心控制器通信的分布式促动器和传感器控制模块。16位S12XF设备可以作为各种安全应用和主动驾驶应用的终端节点，这些应用包括：悬挂控制、主动防侧翻、主动制动、车道偏离告警系统、停车调度协作和电子式驻车系统。
FlexRay通信协议
FlexRay技术是一个确定性的、具有容错功能的通信协议，能为控制应用提供高达10Mbps的数据速率。这种高速通信技术可以提高网络吞吐量，减少用于消除带宽瓶颈的并行控制器区域网络(CAN)的数量，从而帮助降低系统成本。凭借其高带宽优势，FlexRay技术已经成为汽车网络骨干的理想协议。此外，其双通道架构也可以满足安全系统的冗余要求。FlexRay有助于开发更为安全、更具响应性、更加可靠和环保的下一代汽车产品。
XGATE协处理器
除了提供FlexRay技术外，S12XF系列还集成了飞思卡尔的XGATE协处理器模块，该模块的功能类似于主CPU的协处理器。基于RISC的XGATE协处理器于2004年推出，基于S12X架构，克服了实现更高MCU性能的设计挑战，并且不会增加成本，也没有因增加独立处理器而产生的复杂性。
XGATE协处理器的运行速度是主CPU的两倍，并且没有任何CPU处理开销，能够提高系统性能，zui高运行性能达到100 MIPS。借助该协处理器架构，S12XF设备能够提供毫不逊色于很多32位MCU的性能，同时保持了飞思卡尔大获成功的S12X架构的优势，如低系统成本和高编码效率。
16位汽车MCU市场的地位
飞思卡尔的S12和S12X产品实现了可扩展性，支持硬件和软件的重复使用，提供一系列汽车电子平台之间的兼容性。S12 MCU系列是汽车市场中应用zui广泛的16位架构。基于S12的设备的年发货量现已超过1亿。可扩展的S12系列可为开发人员提供广泛的选择，满足他们的应用需求，其片上闪存容量可从32KB扩展到1MB，并能平稳移植到更高性能的S12X设备。
MC9S12XF系列的特性：
50MHz S12X 内核，基于的16位CISC架构；
集成的单/双通道FlexRay v2.1，每通道支持2.5、5、8和10 Mb/s的数据速率；
FlexRay时钟，采用频率从4MHz到40MHz不等的水晶振荡器，使用PLL(锁相环)实现成本和EMC的优化；
集成的XGATE模块，提供高达100 MIPS的额外处理能力；
512KB、384KB、256KB和128KB的汽车质量闪存选择，带有纠错码(ECC)；
2KB和4KB的EEPROM；16KB、24KB和32KB的RAM；
16通道的模数转换器(ADC)，可配置的8/10/12位分辨率，只需3μs的转换时间；
集成的电机控制模块，使用6通道脉冲宽度调制器(PWM)，具有故障保护和电流感应输入；
支持控制区域网络(CAN)、本地互连网络(LILN)和串行外围设备接口(SPI)协议；
增强型周期中断定时器，具有3个同步源(ADC、PMF触发器功能，增强电机控制算法)；
小型封装选择，根据I/O的需要进行扩展；
S12X系列提供广泛的工具支持。
MC9S12XF系列基于飞思卡尔广泛使用的高容量S12架构，为FlexRay网络上的嵌入式节点提供高性能的分布式控制解决方案。FlexRay网络可用于车身、底盘和安全应用。FlexRay技术提供的速度达到了汽车网络的当前通信协议的10倍。由于其网络性能有了大幅提升，因此能够提供更加灵活、功能更全面的稳定性控制系统，以及更为的引擎管理和重量更轻的电子线控制动系统，从而逐渐取代体积庞大的液压制动系统。
“FlexRay技术提供了高速通信带宽，这正是当前的主动驾驶系统和具有线控功能的未来自动驾驶汽车所需要的。”飞思卡尔汽车微控制器Ray Cornyn表示，“为了帮助推广这种创新技术，飞思卡尔提供了一系列独立的FlexRay控制器，以及16位和32位FlexRay嵌入式微控制器。今天推出的S12XF系列可以扩大汽车系统设计人员选择FlexRay解决方案的范围。”
S12XF系列带有4个高度集成的MCU，提供不同的存储器配置，并采用了飞思卡尔提高性能的XGATE协处理器。该系列还提供多种封装选择，从112针脚的小外形四方扁平封装(LQFP)设备，到10毫米x10毫米的64针脚LQFP，这是目前市场上体积zui小的FlexRay控制器。
体积小巧的S12XF MCU非常适合于一些空间受到严格限制的应用，例如与FlexRay网络上的32位中心控制器通信的分布式促动器和传感器控制模块。16位S12XF设备可以作为各种安全应用和主动驾驶应用的终端节点，这些应用包括：悬挂控制、主动防侧翻、主动制动、车道偏离告警系统、停车调度协作和电子式驻车系统。
FlexRay通信协议
FlexRay技术是一个确定性的、具有容错功能的通信协议，能为控制应用提供高达10Mbps的数据速率。这种高速通信技术可以提高网络吞吐量，减少用于消除带宽瓶颈的并行控制器区域网络(CAN)的数量，从而帮助降低系统成本。凭借其高带宽优势，FlexRay技术已经成为汽车网络骨干的理想协议。此外，其双通道架构也可以满足安全系统的冗余要求。FlexRay有助于开发更为安全、更具响应性、更加可靠和环保的下一代汽车产品。
XGATE协处理器
除了提供FlexRay技术外，S12XF系列还集成了飞思卡尔的XGATE协处理器模块，该模块的功能类似于主CPU的协处理器。基于RISC的XGATE协处理器于2004年推出，基于S12X架构，克服了实现更高MCU性能的设计挑战，并且不会增加成本，也没有因增加独立处理器而产生的复杂性。
XGATE协处理器的运行速度是主CPU的两倍，并且没有任何CPU处理开销，能够提高系统性能，zui高运行性能达到100 MIPS。借助该协处理器架构，S12XF设备能够提供毫不逊色于很多32位MCU的性能，同时保持了飞思卡尔大获成功的S12X架构的优势，如低系统成本和高编码效率。
16位汽车MCU市场的地位
飞思卡尔的S12和S12X产品实现了可扩展性，支持硬件和软件的重复使用，提供一系列汽车电子平台之间的兼容性。S12 MCU系列是汽车市场中应用zui广泛的16位架构。基于S12的设备的年发货量现已超过1亿。可扩展的S12系列可为开发人员提供广泛的选择，满足他们的应用需求，其片上闪存容量可从32KB扩展到1MB，并能平稳移植到更高性能的S12X设备。
MC9S12XF系列的特性：
50MHz S12X 内核，基于的16位CISC架构；
集成的单/双通道FlexRay v2.1，每通道支持2.5、5、8和10 Mb/s的数据速率；
FlexRay时钟，采用频率从4MHz到40MHz不等的水晶振荡器，使用PLL(锁相环)实现成本和EMC的优化；
集成的XGATE模块，提供高达100 MIPS的额外处理能力；
512KB、384KB、256KB和128KB的汽车质量闪存选择，带有纠错码(ECC)；
2KB和4KB的EEPROM；16KB、24KB和32KB的RAM；
16通道的模数转换器(ADC)，可配置的8/10/12位分辨率，只需3μs的转换时间；
集成的电机控制模块，使用6通道脉冲宽度调制器(PWM)，具有故障保护和电流感应输入；
支持控制区域网络(CAN)、本地互连网络(LILN)和串行外围设备接口(SPI)协议；
增强型周期中断定时器，具有3个同步源(ADC、PMF触发器功能，增强电机控制算法)；
小型封装选择，根据I/O的需要进行扩展；
S12X系列提供广泛的工具支持。
上一篇：以太网串口通信产品的发展
下一篇：CAN总线在汽车车身控制中的应用
全年征稿/资讯合作
联系邮箱：1271141964@qq.com
- 凡本网注明"来源：智能制造网"的所有作品，版权均属于智能制造网，转载请必须注明智能制造网，https://www.gkzhan.com。违反者本网将追究相关法律责任。
- 企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容，如涉及侵权、违规遭投诉的，一律由发布企业自行承担责任，本网有权删除内容并追溯责任。
- 本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
