技术的飞速发展，汽车电子设备的应用越来越多。目前，国内汽车电子技术水平跟国外汽车厂商相比还有很大差距，尤其是在电控方面，国内尚无开发先例。本文介绍的柴油机电控系统嵌入式软件平台就是面向汽车电子，遵循OSEK标准，应用于汽车动力总成控制的系统平台。软件平台由微型系统内核和应用编程库组成。嵌入式操作系统内核负责任务调度及事件处理等，编程接口库负责将开发常用的算法和MPC555底层硬件的驱动函数进行控件级封装，供用户调用。在嵌入式系统中，开发人员通过调用编程接口库中已有的A
整个电控系统包括硬件平台、底层驱动、嵌入式软件平台和上层用户四个层次。各个层次关系，如图1所示。
发动机电控系统硬件平台主控CPU为MPC555，它是一款高性能的32位单片机，是专为汽车电子、航空航天、智能系统等高端嵌入式控制系统所设计的芯片。其独特之处在于其具有浮点运算单元，支持浮点代码的直接编程；此外，MPC555还具有可编程的时间处理模块，可通过对该模块的编程，实现对发动机曲轴、凸轮轴等复杂周期信号的处理，无需外接单独的CPU，从而大大简化了软、硬件设计。
以MPC555为核心控制单元，辅以相应的输入信号处理、输出控制和通讯单元设计的发动机电控系统硬件电结构框图，如图2所示。
该嵌入式操作系统是以MPC555/MPC556单片机为硬件运行平台，参照欧洲OSEK标准，构建的超微型实时安全的嵌入式操作系统内核。该系统为用户提供各种任务调度、事件处理及中断响应机制，并由操作系统管理各个任务之间的切换和信息传递。
为满足系统实时性的要求，操作系统任务管理采用基于任务优先级的可抢占式任务机制，任务之间通过消息邮箱和消息队列传递变量和信息。另外，系统内核利用源码机制，通过裁减与移植，可以支持多种国际主流处理器。
应用编程接口库的设计是将发动机电控系统需要的常规算法和硬件基本操作封装为函数形式，嵌入在操作系统中，为开发人员提供一个友好安全的软件平台。
嵌入式基础编程接口库是指各行业在电子控制方面通用的编程接口库。该库利用现有车辆数据作为模拟数据进行控制算法和线性插值算法库函数验证，数据结构符合 ASAP2标准。该接口库为用户提供了一整套开发中常用的算法函数和基本操作，对典型的算法和操作进行控件级封装，为应用程序提供一个完整的通用的系统调用函数库。
1. 2D、3D线性插值算法接口库：在二维、三维表中，经过线性插值得到与输入量对应的函数值，用于发动机控制参数查表算法。
2. PID控制器算法接口库：PID控制器是一种线性控制器。它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，主要用于控制喷油输出信号。
3. 平滑滤波处理算法接口库：主要用于对采集的模拟信号进行平滑和去抖处理。4. 其他汽车电子控制系统中，常用的控制算法和信号处理函数接口库。
嵌入式基础编程接口库的设计有两个目的：一是方便调用应用程序，增加程序可靠性和编程效率；二是希望通过将处理方法标准化，在不改变程序结构的情况下，可以将程序言在不同的硬件平台上进行移植，免去了软件开发人员对一些典型算法和操作的重复编程。
嵌入式专用编程接口库，是指针对特定柴油机和ECU的硬件特殊需要设计的系统专用编程接口库。该接口库的设计符合OSEK操作系统调用规范，为用户提供底层硬件MPC555的各个功能模块的驱动，并针对汽车电子完成了基本的数据处理工作，提供软件方面的可调用函数。嵌入式专用编程接口库主要包括：
1. 模拟量输入检测及处理接口库：发动机的温度、压力等传感器信号以电压形式被电控单元ECU的模拟量通道采集。信号采集方式可以是需要时调用采集函数，也可以设置成QADC单元自动按定时器周期顺序采集。在系统初始化时，用户可根据具体情况分别设定各个通道的采集方式。
2.开关量输入/输出接口库：用于对离合器、刹车等开关量信号采集并做去抖处理，结果赋值给指定的全局变量，供用户需要时读取。传感器电源、涡轮增压器控制等开关量输出，则通过直接调用相应函数由引脚输出高低电平实现。I/O口的引脚方向在系统初始化时根据硬件设计设定。
3. 周期量输入检测及输出控制接口库：MPC555单片机内部集成的时间处理单元TPU自带曲轴/凸轮轴信号检测功能和喷油信号输出控制功能。为方便用户使用，我们将各个功能封装为底层驱动函数形式，用户可以调用这些函数设定TPU的工作方式。
底层驱动接口库是汽车电子开发人员和底层硬件系统之间的桥梁，使开发人员可以最大限度地脱离底层硬件转而专注于汽车控制算法设计。用户通过对底层驱动接口函数的调用，就可以方便地完成对MPC555底层硬件的操作。
基于上述算法和底层驱动函数库，针对该控制系统的具体需求和功能，兼顾在汽车电子领域的通用性，我们对函数和算法以及各种操作进行了更高一层的封装，为用户提供了更标准的API函数库，更大程度地方便了用户。API函数库包含了发动机各种信号的输入处理和输出控制函数，能够实现更加具体的功能。
以发动机喷油控制函数为例，当系统检测到曲轴信号缺齿时，产生中断。系统根据测得的发动机转数，以及各种温度和压力参数，结合怠速、刹车等开关的状态，设定喷油输出信号的起始时刻和脉冲宽度，从而实现对发动机性能的控制。
本文介绍了一种支持汽车电子的嵌入式编程接口库的内容和设计方法。接口库提供了可供系统直接调用的各种API函数，以实现常规算法和硬件操作。接口库的设计相对，实现了与硬件平台、操作系统和控制算法的并行开发，最后统一联调，大大缩短了开发的时间。同时，这种层次分明的设计思想，也使得接口库设计更加通用和标准化，可以通过简单修改移植到新的软、硬件平台之上，提高了代码的重复利用率，有较高的使用价值。
随着汽车工业的快速发展，汽车对控制、通信、网络管理等方面的要求越来越高，基于32位微控制器的硬件平台....
般大众对于自动驾驶车安全的看法也将决定成长曲线。当前，自动驾驶车辆算法的能力仍然略低于人类驾驶员....
不久前记者前往日本京都的尼得科（Nidec，中文名又称日本电产）总部，走访了这家全球知名电机企业，并....
时间11月19日消息，据报道，大众汽车首席执行官赫伯特·迪斯（Herbert Diess）最近表....
据esponse网站报道，在意大利都灵召开的5GAA（5G汽车协会）会议上，菲亚特克莱斯勒汽车公司展....
来自英国的的Bloodhound LSR的团队正在通过努力，希望打破陆地汽车能够跑出的最快速度，目前....
英飞凌执行长Reinhard Ploss11月12日透过财报新闻稿表示，英飞凌正感受到全球汽车需求疲....
在选择博越Pro和博越时，你更需要注意内装的感官效果差异到底有多大，值不值得你多花钱上博越Pro。 ....
11月13日消息，小鹏汽车宣布成功签署C轮融资，总金额为4亿美元。此次引入新晋战略投资伙伴小米集团，....
虽然目前戴姆勒集团财务指标稳步增长，但由于碳排放遵从成本以及市场阻力，目前这家公司对2020年度的盈....
不久前，奇点汽车已获得来自伊藤忠商事株式会社的近1亿美元的新一轮融资，小鹏汽车注册资本增加至60亿元....
根据协议，华大半导体和北汽集团共同建立智能网联汽车战略领域合作，作为汽车电子芯片主要厂商，华大积极布....
特斯拉在经过几年的考虑后，终于决定好欧洲超级工厂（Gigactory）的建造地。《Electre....
目前，世界仍然严重依赖卡车和其他公货运车辆，在城市、国家和之间运输货物。随着数百万重型车辆....
据外媒报道，安赛乐米塔尔（ArcelorMittal）推出Fortiform 980 Extraga....
日前，特斯拉CEO马斯克在社交上确认，特斯拉明年即将推出的Plaid版本Model S/X将会配....
某系统中的H桥驱动电需要采用2脉冲宽度调制器(Pulse Width Modulation，PWM)信号来驱动一个电机，以控制其...
随着现代汽车电子技术的进步，汽车内传统的零部件及总成也在向机电一体化发展。汽车中大量应用的电子设备，不仅提高了...
在第三季度中，奥迪品牌第三季度营收125.71亿欧元，比去年同期有所减少。营业利润为9.38亿欧元，....
汽车电子化是现代汽车发展的重要标志之一。目前世界每辆汽车采用电子装置的情况已成为衡量这部汽车水平高低的主要标志...
上述峰会上，宋晓刚指出，国家层面高度重视机器人发展的总体规划，工信部目前正在组织研究中国机器人产业面....
shadowCam系统可利用视觉技术来检测车辆前方地面阴影的变化，并对其进行分类，以判断前方是否....
据外媒报道，当地时间10月30日，福特汽车和全美汽车工人联合会(UAW)就一项为期四年的新劳工合同达....
基于LUT的FPGA具有很高的集成度，其器件密度从数万门到数千万门不等，可以完成极其复杂的时序与逻辑....
特斯拉微博连续发布多条上海超级工厂的内部图片，称“从奠基到预备生产，Tesla 上海超级工厂只花....
Keysight TS-5000 Family of Automotive Electronics Functional Test Systems Brochure...
汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发...
多年来，汽车和网络的联系似乎就像人和水一样密不可分。通用汽车（General Motors）的安吉星....
“特斯拉上海超级工厂生产的产品，一定能达到世界级品质。”美国特斯拉全球副总裁在29日召开的上海城....
时间10月30日消息，特斯拉周二公布了按地域划分的销售额数据，这份数据显示其第三季度美国营收暴跌....
通过浏览经销商的个人网站，潜在的保时捷客户可以看到库存中的新车和二手车。当你想要购买时，该网站会涵盖....
本文介绍美国TAOS公司最新推出的颜色传感器TCS230。它不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，...
自动驾驶目前仍然有大量的技术障碍和立法障碍需要克服，车企们推出自动驾驶汽车的日期大多是“未知”。
时间10月24日消息，特斯拉汽车今天公布了2019财年第三季度财报，在美股正常交易阶段，特斯拉股....
时间10月24日消息，据相关人士的说法称，特斯拉已经开始在投资20亿美元的中国工厂进行试生产，并....
10月23日，拜腾创始人戴雷在社交上发布消息称，拜腾南京工厂已经在昨天下午下线了首辆“工装件”M....
作为汽车智能化的一个重要组成部分，自动驾驶技术以及围绕该技术所衍生的一系列产品及服务已因其所蕴藏的“....
随着装置尺寸与复杂性不断增加，满足《ISO 26262标准》的质量与可靠性要求变得更加困难。
10月22日，由市人民、工业和信息化部、、交通运输部、紧急迫降脱丝袜中国科学技术协会联合主办的201....
这些替代的电机设计进一步表明，电动/混动汽车（xEV）行业仍在基础水平不断发展，创新还将为半导体行业....
伴随着5G的快速发展，汽车智能化、网联化已是大势所趋，新型体系架构和智能计算平台将成为汽车智能化的基....
CAN总线目前已经成为汽车电子行业首选的通信协议，原因在于CAN总线传输布线简单，利于汽车线束的设计....
一方面，作为最接近自然交互的形式，全双工已经成为智能语音领域的“香饽饽”，各大AI语音巨头都在积极布....
现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的核心器...
因为现场可编程门阵列(FPGA)技术具有自定义逻辑功能和高可靠性的特点，所以，工程师已...
海康威视（002415）10月18日晚发布三季报，公司前三季度营收为398.39亿元，同比增长17.....
从目前了解的情况来看，各家都在为超大尺寸车载显示做准备，除了攻克设计上的疑难之外，甚至有厂家正在或者....
从中国汽车工业协会了解到，今年1-9月，我国的汽车产销量达1814.9万辆和1837.1万辆，同比下....
对于高可靠性汽车用PCB如何确保产品满足要求，是众多PCB厂家所追求的目标。生产控制中对一些可靠性测....
网友评论 ()条 查看