I primi passi per scegliere l'MCU giusto per un design automobilistico

15 ore fa p Jake Hertz Sia Microchip che STMicroelectronics hanno recentemente fatto notizia con nuovi microcontrollori automobilistici. Le nuove famiglie di MCU PIC18-Q41 e AVR DB di Microchip cercano di soddisfare le esigenze degli MCU automobilistici come basso costo, dimensioni ridotte, alte prestazioni e bassa potenza concentrandosi su una maggiore integrazione del microcontrollore. D'altra parte, la nuova famiglia di MCU Stellar di STMicroelectronics è progettata per eseguire più applicazioni indipendenti in tempo reale, eliminando il compromesso tra determinismo e virtualizzazione.
Con così tante opzioni MCU disponibili, ed evidentemente in continuo sviluppo, può essere fonte di confusione selezionare il componente che soddisferà tutti i requisiti del tuo progetto. Poiché ogni progetto include tali requisiti specifici, la scheda tecnica sarà essenziale per fornire chiarimenti più approfonditi per la scelta del giusto MCU automobilistico. In questo articolo, tuttavia, prenderemo in considerazione le considerazioni sui prerequisiti di base quando si considera un gruppo di MCU, ovvero prima di iniziare a restringere le selezioni in base alle specifiche.
I sistemi elettrici automobilistici possono essere estremamente complessi con dozzine di sistemi di controllo separati, tutti collegati da quello che può essere fino a un miglio di cavo. Oltre alla complessità tecnica, ci sono standard rigorosi stabiliti dalla SAE per l'elettronica coinvolta nella progettazione automobilistica. Ciò significa che il primo passo nella selezione di un MCU automobilistico è assicurarsi che sia qualificato per il settore automobilistico.
Poiché ci sono così tanti MCU interconnessi in un'auto, più tipi di rete e protocolli sono stati definiti dalla SAE e da altri consorzi automobilistici. Le principali reti e protocolli di cui essere a conoscenza sono CAN, LIN, FlexRay, MOST e Ethernet AVB. Una rapida occhiata a un foglio dati è tutto ciò che serve per identificare la presenza di porte CAN o porte Ethernet.
Sarai anche in grado di determinare se gli MCU sono progettati per le specifiche del protocollo sopra elencate. Come accennato in precedenza, possono esserci molti MCU coesistenti all'interno di un sistema automobilistico che svolgono tutte funzioni diverse. Quindi, il passaggio successivo nella scelta dell'MCU giusto per il tuo progetto è considerare l'applicazione che deve servire.
Per aiutarti ad abbattere una considerazione così aperta, potresti considerare, ad esempio, quali periferiche sono necessarie. Alcune applicazioni potrebbero richiedere periferiche complesse trovate su microcontrollori di fascia alta. Un esempio potrebbe essere un ADC con funzionalità avanzate, come conversioni continue a 12 bit multicanale.
Per applicazioni meno complesse potrebbe essere adatto un microcontrollore di fascia bassa con ADC di conversione a 8 bit a canale singolo. Probabilmente dovrai anche considerare quanto potrebbe essere critica la tua applicazione. Se il tuo MCU è responsabile della distribuzione di un airbag con un tempo di risposta rapido, le alte velocità del bus con una bassa tolleranza di errore potrebbero essere la priorità per il tuo MCU.
Altre applicazioni potrebbero essere in grado di funzionare con una maggiore tolleranza per l'errore, come come regolazione di sedili e specchietti. In questi casi, una velocità del bus inferiore farà il lavoro dando la priorità alla bassa potenza. Dopo aver stabilito che un MCU è qualificato per il settore automobilistico e delineato i tenant principali dell'applicazione finale del componente, dovrai approfondire la scheda tecnica del dispositivo, la nota applicativa e qualsiasi altro errata tecnico.
NXP e Freescale Semiconductor consigliano ai progettisti di interrogare le capacità di RAM e NVM di un MCU per assicurarsi che sia allineato con gli obiettivi del dispositivo finale; ad esempio, i sedili, lo sterzo e la radio richiederanno più memoria, mentre le semplici applicazioni di commutazione non lo faranno. In alternativa, potresti dimensionare il modo in cui la dimensione del pacchetto di un determinato MCU si adatta a una quantità di spazio sulla scheda assegnata nel tuo progetto. È inoltre necessario determinare se il basso consumo energetico o le prestazioni siano l'obiettivo principale di un'applicazione e valutare di conseguenza le specifiche del foglio dati.
Altre considerazioni degne di nota potrebbero includere il numero minimo di I / O necessari, la disponibilità di strumenti software di supporto e la futura scalabilità dell'MCU. Sebbene sia impossibile discutere completamente tutte le considerazioni per la scelta di un MCU automobilistico in un breve articolo, ci sono alcuni punti chiave qui. Innanzitutto, prima ancora di poter prendere in considerazione un MCU per applicazioni automobilistiche, devi assicurarti che sia qualificato per il settore automobilistico.
Questo può essere determinato in base al fatto che l'MCU in questione supporti reti e protocolli automobilistici. Oltre a ciò, ogni applicazione avrà la propria serie di requisiti. Capire la tua applicazione e scegliere un MCU con specifiche complementari sarà fondamentale per trovare il componente giusto per il tuo progetto.
Poiché sempre più MCU rivolti al settore automobilistico come quelli di STMicroelectronics e Microchip si fanno strada sul mercato, imparare a selezionare in modo affidabile l'MCU giusto per la tua applicazione diventerà un'abilità utile.