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基于XC164的六通道ABS开发板设计

2011/8/26 15:03:14  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  摘要:汽车防抱制动系统(ABS)的电子控制单元(ECU)是ABS的最重要部件之一。为模拟ABS的实际工作过程,制造了具有六通道电子控制单元的ABS开发板,包括单片机、电磁阀驱动、电源模块、轮速处理等模块等。该系统很好的模拟了ABS的工作过程,为验证控制软件提供了方便,缩短了开发周期。

  关键词:开发板;ABS;ECU;XC164

  ABS的匹配是一个非常复杂的过程,需要做大量的实车试验。由于试验存在着很大的危险性,所以在进行实车试验之前一定要先对控制软件做一定程度的验证,如轮速、轮加减速度、滑移率计算的准确性,以及电磁阀、报警灯、电机的正确运转等。车载的ABS电子控制单元不具备信号发生和数据显示的功能,而开发板弥补了这一缺陷。

  总体结构介绍

  开发板基本上具有六通道ABS电子控制单元的所有模块,包括单片机、电磁阀驱动、电机驱动、电源模块、轮速处理等,另外还有轮速发生模块和显示模块等。液晶屏下方的电路板(简称电路板1)用来产生方波信号,发送到主控芯片XC164CS的高速输入捕捉口(CAPCOM),加速、减速、制动按钮用来控制方波信号的频率,可模拟车辆的加速、减速和制动过程。主控芯片经过计算后,又通过串口将计算结果,如轮速、轮加减速度、滑移率等发送给电路板1,再驱动液晶屏显示数据。同时主控芯片根据不同的计算结果驱动报警灯、电机、继电器和阀等外围设备,以此模拟ABS的工作过程。

  开发板的芯片大部分采用Infineon公司生产的专用芯片,它们被国内外的ABS生产商广泛采用。主要功能模块及使用的芯片如表1所示:

  

 

  表1 功能模块及使用芯片

  下面对主控芯片XC164CS和监控芯片C505CA作较为详细的介绍。

  主控芯片XC164CS

  XC164CS是Infineon公司近年推出的16位高档单片机。该单片机有如下优点:

  1、运算速度快:能达到40MHz的CPU频率。

  2、存储器容量大:

  -2kB双口RAM用于变量,寄存器池和系统堆栈;

  -附加的2kB高速数据SRAM用于变量和用户堆栈;

  -2kB高速SRAM用于代码和数据;

  -128k的flash支持在线编程。

  3、中断源多:接收70种中断,分为16个中断优先级(ILVL),每个中断优先级中分为4个组优先级(GLVL),数字越高,优先级越高。

  4、具有在片调试接口OCDS,OCDS接口标准测试协议(与IEEE1149.1兼容),主要用于芯片内部测试。现在的多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线:TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。OCDS接口扩充了JTAG接口,其功能见表2。

  TMS 模式选择

  OCDS接口大大方便了软件调试工作,这在下面部分将详细描述。

  另外该芯片还具备外围IO口多、时钟多、AD转换口多等优点,并且具有两个CAN接口。

  

 

  表2 OCDS接口功能描述

  XC164CS开发方法

  XC164CS可以通过三种方式跟上位机连接进行在片仿真:串口方式(即bootloader模式)、并口方式(LPT)和USB口方式(即OCDS)。其中并口方式要求上位机的主频小于800MHz,给应用带来不便。串口方式,速度较慢。需要占用一个串口,而且调试过程中经常出现连接丢失的情况,因此也不予采用。OCDS接口是XC164CS专门提供的调试接口,也是其不同于Infineon其它164系列单片机的主要特征之一,因此在开发板研制过程中采用OCDS的调试方式。

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