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Freescale 车身控制模块(BCM) 解决方案

发布时间:2020-05-18 发布时间:
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中国汽车业已成为全球第一市场,标志着中国汽车产业进入了白热化竞争时代,因此,人们对汽车的操控性,安全性,易用性,舒适性,以及智能化要求也越来越高,更大的空间需求和更多的零部件因而产生了冲突,这就要求汽车零部件,特别是汽车电子往功能集中化、控制智能化、信息网络化方向发展,同时确保产品高性能低成本以应对竞争激烈的市场。在众多的汽车电器中,首先聚焦的就是车身控制模块(BCM)。作为车身电器的大总管和中枢神经,BCM的功能越来越强大,集成度也越来越高,这就要求有更专业半导体器件作为支撑。

作为汽车半导体行业的领导者,Freescale一直致力于中国市场的开发和服务,推动汽车零部件产业的国产化进程,协助各厂商实现高性价比,更安全,更先进的产品。

本文对Freescale的车身控制模块方案进行介绍,本方案主要由MC9S08DZ128,MC33880,MC33742,MC33596构成,主要包括:车灯控制、车锁控制、后备箱控制、玻璃升降器控制、油箱盖控制,无钥匙进入系统以及CAN总线通信技术的实现。 


BCM功能概述

随着人们对汽车功能的需求越来越多,车身电子也越来越多,越来越复杂,通常来说车身控制模块包含的功能有:车灯控制、车门控制、车窗控制、开关及模拟信号采集,CAN总线通信等,本文所提供的Freescale车身控制模块为客户提供低成本,高性能的解决方案,主要包括以下功能:

序号

 

功能

1

车锁控制

2

第三制动灯

3

油箱盖控制

4

后备箱控制

5

胎压检测

6

玻璃升降器控制

7

门开启警示灯

8

开关背光

9

儿童锁

10

后备箱灯

11

CAN 通讯

表一、Freescale车身控制模块功能概览

 
二、Freescale BCM原理框图


三、Freescale BCM信号列表

 

序号

 

名称

I/O

类型

1

点火开关

In

CAN

2

RKE信号

In

CAN

3

前排开关信号

In

CAN

4

儿童锁信号

In

CAN

5

后排开关信号

In

数字信号

6

玻璃升降器电机信号

Out

模拟信号

7

车速信号

In

CAN

8

车速异常信号

In

CAN

9

碰撞信号

In

CAN

10

门状态信号

In

CAN

11

RKE信号

In

CAN

12

机械钥匙开关

In

开关信号

13

内拉索(前排)

In

开关信号

14

中控锁信号

In

开关信号

15

电机控制

Out

模拟信号

16

车速信号

In

CAN

17

车速异常信号

In

CAN

18

制动信号

In

CAN

19

门状态信号

In

CAN

20

后备箱状态信号

In

CAN

21

儿童锁信号

In

CAN

22

停车尾灯信号

In

CAN

23

背光等级信号

In

CAN

24

第三制动灯

Out

数字信号

25

门开启警示灯

Out

数字信号

26

后备箱灯

Out

数字信号

27

开关背光

Out

数字信号

28

预留背光

Out

数字信号

29

后备箱开关信号

In

CAN

30

四锁联动信号

In

逻辑信号

31

后备箱控制

Out

模拟信号

32

四锁联动信号

In

逻辑信号

33

油箱盖开关信号

In

CAN

34

油箱盖控制

Out

模拟信号


四、控制说明

    本方案是典型的输入输出系统,主要通过CAN总线信号,模拟信号和各种中断信号进行信号采集,通过BCM的数据处理和转换,进行对相关车身电器设备的控制,包括:灯光、马达、继电器等进行控制,并将部分传感器采集的信号进行处理,通过CAN总线发布给个相关专业电器设备。

 



五、CAN总线示意图
 

 

 


六、芯片功能特性描述


6.1、MC9S08DZ128

• 40-MHz HCS08 中央处理器 (20-MHz 总线)

• HC08指令集并补充BGND指令

•支持最多32种中断/复位源

•支持128k Flash 2k EEPROM 8k RAM

• 两种低功耗的停止模式

• 减少功耗的等待模式

•在运行、等待和停止模式中非常低功耗的实时中断

• 多功能时钟发生器,支持PLL和FLL模式

• 看门狗复位

•带复位和中断的低压检测电路;可选择的电压阀值

• 支持非法指令代码复位

• 支持非法操作地址复位

• 支持Flash 块保护

• 支持时钟信号丢失保护

• 单线背景调试接口

• 片上及在线仿真(ICE),带总线实时捕获功能

•24 通道ADC

•两个模拟比较器ACMPx

• MSCAN —CAN协议– V2.0 A 和B;

•两个SCI

• SPI

• IIC —支持最高100kbps的总线波特率;

• TPMx — 一个6 通道(TPM1)和一个2 通道

(TPM2);

• RTC

I• 87个通用输入/ 输出(I/O)管脚和1 个专用输入管脚

• 32个中断管脚,每个管脚带触发极性选择

• 所有输入管脚上带电压滞后和可配置的上下拉器件

• 所有输入管脚上可配置输出斜率和驱动强度

 

6.2、MC33880 

MC33880 带SPI可配置的8路输出开关

MC33880 是由8位串行输入控制的8路硬件可配置高端或低端开关,其中的2路输出可直接有微控制器控制用于脉宽调制(PWM),MC33880可由微控制器直接控制各种各样的感性或灯类负载,其创新的监测和保护特性包括:超低等待电流,“层叠式”故障报告,为低端配置用的内部40V输出钳位,为高端配置用的内部20V输出钳位,输出特性诊断及每路输出独立的关断功能。

    8个独立的高端或低端输出开关

    两个输出可以用作PWM控制

    逻辑输入兼容于TTL/CMOS电平

    SPI操作,可以达到40MHz频率

    睡眠省电模式

    上电复位

    每个开关都有相应的SPI输出诊断位   
 

6.3、MC33742

MC33742系统基础芯片(SBC)是一个单芯片解决方案,它在一个封装

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