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Karosserieelektronik verstehen

32-bit-Mikrocontroller-Plattform für Karosserieelektronik

9. Dezember 2011, 10:58 Uhr | Von Brad Leone

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Architektonische Aspekte der MPC564xB/C-Produkte

Die MPC56xxB/C-Controller enthalten zwischen 1,5 und 3 Mbyte Flash-Speicher sowie bis zu 256 Kbyte RAM. Dadurch können Nachrichten von allen Kommunikationsmodulen gepuffert werden, die mit den Karosserieelektronik-Steuergeräten kommunizieren. Das 256 Kbyte große RAM unterstützt auch die Anforderungen automatisch generierter Software nach AUTOSAR, die mehr Speicher benötigt. Die MPC564xB/C-Controller sind zudem für die Unterstützung von AUTOSAR 4.0 ausgelegt.

Zur Minimierung der Stromaufnahme verfügt der Baustein über mehrere Stromsparmodi. Je nach Modus kann die Stromaufnahme bis auf 25 µA reduziert werden. Interne Oszillatoren unterstützen die Stromsparmodi und sorgen für ein rasches Wecken des Bausteins.

Zur Beherrschung des Datenverkehrs, wie er v.a. bei Gateway-Anwendungen auftritt, wurden die MPC564xB/C- Bausteine mit zusätzlichen Kommunikationsmodulen ausgestattet; sie unterstützen die Kommunikation via LIN, CAN, FlexRay und Ethernet. Ethernet wird immer häufiger in der Herstellung bzw. im Werkstattbereich für die Diagnose des Fahrzeugs und für die Programmierung mit neuer Software verwendet. FlexRay stellt einen wichtigen Eckpfeiler der Kommunikation in Sicherheits- und Fahrwerknetzwerken dar. CAN und LIN übernehmen die Kommunikation mit anderen Knoten der Karosserieelektronik.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Familie ist der Crossbar, ein architektonisches Konzept, das zusätzliche Leistung und Skalierbarkeit eröffnet. Er besteht aus Mastern, Slaves, einem Crossbar-Switch und einer Speicherschutzeinheit (Memory Protection Unit). Der Crossbar-Switch ermöglicht den parallelen Zugriff zwischen Mastern und Slaves und stellt ein weiteres Mittel zur Leistungsmaximierung dar. Über den Crossbar kann jeder Master mit jedem Slave kommunizieren, während ein anderer Master gleichzeitig mit einem anderen Slave spricht. Beispielsweise kann der Rechenkern auf Daten aus dem Flash-Speicher zugreifen, während der DMA-Controller über die Kommunikationsbrücke mit einem DSPI-Modul kommuniziert, um eine Nachricht von einem anderen Modul abzurufen. Inzwischen speichert das Ethernet-Modul eingehende Nachrichten in einem separaten RAM-Block, mit dessen Hilfe der DMA-Controller dann später neuen Code he- runterlädt. Durch diesen Parallelbetrieb wird ein höheres Leistungs-Niveau erreicht, weil der Baustein nicht auf den Abschluss der Datenübertragung warten muss, bevor er einen neuen Transfer anstoßen kann. Die Crossbar-Architektur ermöglicht auch, Erweiterungen der Produktfamilie um neue Funktionen oder Schnittstellen, wie z.B. Ethernet, leicht zu implementieren. Durch zusätzliche Datenpfade zwischen Master und Slaves wird die Funktion realisiert, ohne dass das System eine gravierende Mehrbelastung erfährt. Im Bereich Karosserieelektronik gibt es vier besonders sicherheitsrelevante Bereiche: Frontbeleuchtung, Scheibenwischer, Bremsleuchten und das Lenkradschloss. Die Entwickler der Qorivva-Produkte haben eine ganze Reihe von Funktionen integriert, die für Zuverlässigkeit und Robustheit des Systems sorgen. Diese Funktionen können die andernfalls im System benötigte Redundanz ersetzen.