半导体助汽车电子走向网络化智能化(1)

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如今半导体在汽车中的应用越来越普及,汽车电子化的发展可以满足人们对于安全、节能、环保以及智能化和信息化的汽车行业发展的需求。根据StrategyAnalytics的分析,每辆汽车平均含有的半导体产品在2004年已经达到了223美元,并将在2015年增长到400美元。全球汽车半导体市场收入将在2008年达到200亿美元。而作为第三大汽车消费市场和第四大整车生产基地的中国,汽车电子将在未来10年中有一个大的增长。据预测,中国汽车电子市场将从2002年的16亿美元增长至2007年的55亿美元。

  在汽车半导体微控制器(MCU)中,与8位MCU定位于低端应用(如电动车窗、车门锁、后视镜及车内联网应用)相比,飞思卡尔的新一代S12X系列16位MCU扩大了16位汽车电子应用产品系列,在发动机管理系统、防撞安全气囊、ABS等系统中能够发挥重要作用。

  S12XMCU系列产品基于HCS12车用产品系列的基础结构,并进一步提升了HCS12系列的功能,从而成为车身控制和网关应用的理想之选。S12X系列不但保留了HCS12的16位效率,并且建立了一条高效的迁移路径,可以帮助汽车厂商节省投资。S12X系列可为当前的HCS12微控制器用户提供轻松的性能升级,并达到五倍于HCS12微控制器的性能。S12X采用增强内核和增强外围设备,提高总线速度最高可达40MHz(HSC12只能达到25MHz),并且具备完全的CAN功能,改进了中断处理能力。

  S12X的软件可与HCS12相容,并增加了一个平行处理的XGATE模块。该模块是一个智能的、可编程的直接内存存取(DMA)模块,可以处理中断处理、通信和数据预处理,并为其它任务释放一部分CPU空间,从而提高性能。

  S12X与HCS12系列的兼容性

  首先,S12X系列与HCS12具有显著的不同。S12X系列采用一个增强CPU,可以额外处理172条指令,从面显著提高性能和和效率,并改进了存储器变换、代码效率和32位计算。同时,该系列保持了与HCS12系列的高度引脚和代码兼容性。二者的高度兼容性可以使HCS12用户很容易地升级并实现S12X系列的高操作速率,利用S12X的新特性来优化应用设计以获得更高的性能表现。

  S12X保留了16位解决方案的固有优势,如代码简短高效、功耗低、体积小巧、购买和开发成本低、可以升级到50MHz,同时能够达到通常只有32位控制器才能达到的性能水平。使其亦非常适用于复杂的、对成本敏感的嵌入式扩频无线应用。而这些显著优点正是来源于增强CPU,以及与XGA协同处理器的结合。

  XGATE在S12X器件上的应用

  在许多嵌入式系统中,响应实时中断事件耗费了微控制器中相当大部分的性能。一般而言,中央处理器(CPU)是处理中断事件的唯一资源,它同时还必须满足应用的处理和反应时间要求。_XGATE是S12X上的全新模块。S12X系列在业界率先采用了XGATE模块,这种多功能的高效协处理器是专为处理中断事件设计的,而无需CPU的介人。XGATE从随机存取存储(RAM)运行,速度达到CPU时钟的两倍(80MHZ),可以承担主几CPU的基本网关活动和外围设备相关处理等任务,并将CPU从执行耗时的中断处理程序的工作中解放出来,而专注于执行与应用相关的任务。

  这种强大组合可以实现最佳的实时事件处理,并优化系统性能。这一并行架构可支持更多的确定性中断处理,使设计工程师能够避免核心功能与中断处理之间的冲突。
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