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摩托罗拉MC9S12DP256在汽车电子中的应用
摩托罗拉MC9S12DP256在汽车电子中的应用 关键词：MC9S12DP256 汽车电子门控系统 汽车电子 中国的汽车业从２００２年开始呈现出很好的发展势头。据国家计委最新 数据显示：２００２年全国轿车的产、销量首次突破百万辆大关，分别达到１０ ９万辆和１１２．６万辆 同比增长５５％和５６％。整个汽车行业的产销形势 也是一片大好，汽车产、销量双双突破３００万辆大关，分别达到３２５万辆和 ３２４．８万辆，增幅逼近４０％。２００２年车市的异常红火，使汽车产业首 次超过了电子产业，成为拉动工业增长的最重要动力。作为汽车产业与电子产业 的完美结合，汽车电子业的发展将更加迅猛。据估计，近几年该行业的年增长率 均超过５０％，成为拉动汽车工业发展的重要因素。作为全球最大的汽车电子半 导体器件供应商，Ｍｏｔｏｒｏｌａ的微控制器广泛用于汽车电子控制单元中， 而Ｍｏｔｏｒｏｌａ的１６位单片机ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６则以强大的功能 及优异的性能越来越受到人们的青睐。１ ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６的结构 ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６ １６位微控制器是基于１６位ＨＣＳ１２ Ｃ ＰＵ及０．２５μｍ微电子技术的高速、高性能５．０Ｖ ＦＬＡＳＨ存储器产品 中的中档芯片。其较高的性能价格比使其非常适合用于一些中高档汽车电子控制 系统。同时其较简单的背景开发模式(ＢＤＭ)(如图１所示)也会使开发成本进一 步降低 同时也使得现场开发与系统升级变得更加方便。
ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６的主频高达２５ＭＨｚ，同时片上还集成了许多 标准模块，包括２个异步串行通信口ＳＣＩ、３个同步串行通信口ＳＰＩ、８通 道输入捕捉／输出比较定时器、２个１０位８通道Ａ／Ｄ转换模块、１个８通道 脉宽调制模块、４９个独立数字Ｉ／Ｏ口（其中２０个具有外部中断及唤醒功能）、 兼容ＣＡＮ２．０Ａ／Ｂ协议的５个ＣＡＮ模块以及一个内部ＩＣ总线模块；
片 内拥有２５６ｋＢ的ＦｌａｓｈＥＥＰＲＯＭ １２ｋＢ的ＲＡＭ、４ｋＢ的Ｅ ＥＰＲＯＭ。图１所示是其芯片结构框图。
２ ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６的功能特点 ＭＣ９Ｓ系列单片机主要有三大特点：（１） 片内集成２５６ｋＢ的闪速存储器（Ｆｌａｓｈ）。近年来，随 着闪速存储器（Ｆｌａｓｈ）在微控制器片内的应用走向成熟，微控制器的开发、 应用又迎来了一次新的飞跃。Ｆｌａｓｈ 是一种非易失性存储介质，读取它的 内容同ＲＡＭ的读取一样方便，而对它的写操作却比ＥＰＲＯＭ还要快。同时， 在系统掉电后，Ｆｌａｓｈ中的内容仍能可靠保持不变。Ｆｌａｓｈ的主要优点 是结构简单、集成密度大、成本低。由于Ｆｌａｓｈ可以局部擦除，且写入、擦 除次数可达数万次以上，从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。
（２） 应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环 的微控制器应用系统中，晶振电路由于其工作频率比较高（通常为几兆赫兹至几 十兆赫兹）而成为一个很大的干扰源，这一问题给系统设计、线路板布局带来了 很多不便。ＭＣ９Ｓ１２的时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术，因而可在 外接几十千赫的外部晶振情况下，通过软件编程产生几兆的系统时钟，从而降低 了对外辐射干扰，提高了系统的稳定性。
（３） 简单的背景开发模式（ＢＤＭ）(如图２所示)使得开发成本进一 步降低，也使得现场开发和系统升级变得比较方便。
此外，虽然拥有１６位总线结构，但ＭＣ９Ｓ１２的外部总线可根据不同 的系统需求工作在８位和１６位两种模式，因而能够极大地适应不同价位的系统 需求。
３ ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６在汽车电子中的应用 现以一个典型的汽车电子门控系统为例来说明ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６ 在汽车电子中的应用，图３所示为该门控系统示意图，图中，中央微控制器选用 ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６，图中的ＭＣ３３３８９Ａ 、ＭＣ３３８８４、ＭＣ ３３８８７ 、ＭＣ３３４８６等均为摩托罗拉的智能模拟器件。其中ＭＣ３３ ３８９Ａ可直接将汽车蓄电池电压转换成系统所需要的５Ｖ电压，还可以将点火 开关信号、车门开关信号及面板开关信号由ＳＰＩ接入到微控制器以进行唤醒、 复位和中断等工作，同时，该器件还具有容错功能的ＣＡＮ物理层驱动器。此外， 它还可以将系统接入到整车网络之中；
ＭＣ３３８８４的主要作用是用来实时监 测面板开关的状态并驱动面板的照明灯；
ＭＣ３３８８７可用于后视镜位置电机、 后视镜折叠电机及门锁电机的驱动（如需要较大电流来驱动车窗玻璃的升降等）。
实际上，该功能也可以选用ＭＣ３３４８６配合独立的ＭＯＳ驱动管一起工作；
ＭＣ３３２９０主要用于对整个系统的诊断。图3 汽车电子门控系统示意图 ４ 小结 根据以上介绍可以看到：ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６的功能十分强大。由于 其片内资源极其丰富，因此，对于一般的简单应用，只需一片单片机加少量的外 围电路即可。而对于复杂的系统，对ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６进行外部电路的扩 展也很方便。特别是在汽车电子领域，ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６丰富的片内存储 器、功能强大的定时器以及片内集成的ＣＡＮ模块，无不给硬件设计及软件编程 带来极大的方便。因此，可以预见：汽车电子工业的迅猛发展必将给这种高性价 比的微控制器带来更为广泛的应用和发展空间。
