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ST 的“恒星”MCU 旨在推动下一代电动汽车的 E/E 架构
电子资料库 | 2022-08-28 16:11:30    阅读:579   发布文章

意法半导体 (ST) 的新型微控制器单元 (MCU) 旨在优化集中式电动汽车 (EV) 电子和电气 (E/E) 架构。

汽车的电气化正在创造对新的、更专业的 MCU 的需求,这些 MCU 针对电动汽车的需求进行了优化。随着该领域的发展和新的电子架构越来越受欢迎,这一挑战变得越来越困难。

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E/E 架构演进概述。图片由瑞萨电子提供

本周,意法半导体在其基于 Arm 的 Stellar 系列中发布了新的 MCU,专为使用集中式架构的电动汽车而设计。

在本文中,我们将讨论流行的 EV 电子架构,并深入探讨 ST 的新产品。

历史汽车架构

从历史上看,车辆倾向于采用多个电子控制单元 (ECU),这些电子控制单元 (ECU) 是用于控制电气子系统的嵌入式系统,大多相互独立。

扁平架构

这些类型的系统被称为扁平架构。

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扁平的架构。图片由GuardKnox提供

随着车辆变得更加智能、传感器和电气化程度的提高,扁平架构不再可行。

工程师不仅需要更多的计算资源来处理传感器数据,而且为了制造更智能的车辆,工程师还需要不同的电气子系统变得更加互联。

最流行的方法是域架构。

域架构

域架构用于将共享相同功能的 ECU 整合到一个域控制器或网关下。

例如,域架构将整合用于动力系统等应用的 ECU,将其与高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 等应用分开。

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域架构。图片由GuardKnox提供

虽然这种架构适用于传感器和计算在空间上是本地的系统,但当它们彼此相距很远时它是不可行的,就像当今配备先进 ADAS 系统的汽车一样。

这导致了下一个架构类型:区域。

区域架构

工程师创建了区域架构,以解决采用域架构的汽车在布线和系统复杂性方面面临的挑战。

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区域架构的一个例子。图片由德州仪器提供

在区域架构中,空间本地的 ECU 被整合在一个共享域控制器下。这种架构有利于显着减少布线、重量和布线复杂性。

另一方面,这必须通过增加的软件复杂性来弥补。控制器必须能够管理和区分不同应用程序 ECU 的流量。出于这个原因,区域架构有时被称为“软件定义的电动汽车”。

总体而言,区域架构已被证明对于未来的 EV、ADAS 和 AV 开发更具可扩展性。

ST 新推出的 Stellar MCU

为了保持区域架构相关解决方案的发展势头,意法半导体发布了新的Stellar E MCU,这是一种专为软件定义电动汽车优化的新产品。

新的 MCU 围绕 32 位、300 MHz Arm Cortex-M7 内核构建,每个内核具有高达 2 MB 的片上闪存和高达 16 KB 的缓存。

新的 MCU 是Stellar 系列的扩展,旨在成为强大的集中式域和区域控制器,以简化区域架构汽车的设计和可扩展性。

因此,MCU 包括 CAN、UART、SPI、I2C 接口以及几种低功耗睡眠模式。

最重要的是,新的 MCU 旨在轻松控制宽带隙电力电子设备,例如碳化硅,这些电子设备已成为电动汽车高效电力转换的支柱。

为此,Stellar E MCU 在片上集成了高速控制回路处理,允许单个 MCU 控制整个电源模块。

总之,这些已达到 ASIL-D 等级的 MCU 可以控制多个电源转换器,同时还可以用作软件定义 EV 的域或区域控制器。

最后要呼吁一下国内的MCU厂商,要跟上啊!!不然后面的电动汽车市场又又又要被国外MCU厂商瓜分了。


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