
提高汽車可靠性的未來功能和概念。現在,創新的功能需要快速且確定性的數據傳輸。FlexRay通信技術不但為汽車應用提供了快速且確定性的數據傳輸,而且可實現容錯分布式系統。
汽車創新的未來概念
現在,創新的功能需要快速且確定性的數據傳輸。FlexRay通信技術不但為汽車應用提供了快速且確定性的數據傳輸,而且可實現容錯分布式系統。該技術在汽車中的部署和應用本質上依賴于具有成本效益的合適的半導體產品。為了服務于更廣泛的市場和應用,飛思卡爾決定開發單片式FlexRay方案。跟CAN類似,FlexRay控制器功能將來也要集成到MCU中,從而進一步降低成本。相應的產品已在開發之中,預計明年將會面市。
半導體行業另一個重要趨勢是模擬功能和智能控制邏輯的集成。飛思卡爾先進的0.25微米SmartMOS-8技術可實現數字CMOS邏輯與模擬雙極晶體管及橫向DMOS功率晶體管的高度集成。SmartMOS-8首次使用溝道技術獲得了極高的功率晶體管封裝密度,這表明多個功率開關能以一種高效的方式集成在單個芯片上。即使小的MCU子系統也能以一種低成本的方式集成起來,從而實現全新的智能負載控制器概念,特別適用于照明和制動器(actuator)。
現在,中國十大汽車用品品牌行業的創新幾乎完全由智能電子技術驅動,很多情況下這也是唯一可以實現新功能特性的途徑。為了支持針對汽車應用的未來定制方案,就需要基于嵌入式閃存EEPROM技術的靈活、可配置且可編程的產品。因此,在專用ROM MCU的開發中,eFlash技術將受到青睞,而且將來會取代簡單的CMOS技術。此外,越來越多的EEPROM仿真基于標準eFlash存儲模塊。
面向汽車創新應用的未來結構,創新功能的實現通常需要越來越高性能的計算方案。與PC不同的是,在汽車應用中高性能計算能力不能簡單地依靠增加時鐘速率來實現。此外,汽車系統嚴格的實時要求大大降低了傳統高性能CPU的效率。一個專門針對汽車應用定制的I/O處理器模塊可掌管所有外圍模塊的處理,因此CPU得以解脫以處理純應用任務。針對時序、通信和ADC的外圍模塊控制完全交給了I/O處理器模塊。全新的16位HCS12X MCU系列就采用了這一稱為X-GATE的新概念。
提高汽車可靠性的未來功能和概念
不過,控制設備失敗的原因有可能不是由缺陷元器件造成的,而是由缺陷軟件、沒有編譯或錯誤解釋的規范,以及汽車的“噪聲”環境(如導致EMC問題的毛刺及電源噪聲等)。為減少這類失敗,飛思卡爾的新型MCU結構增加了安全和保險性。智能“時鐘監控”系統可監控時鐘質量,以便檢測和濾除掉引起EMC問題的噪聲。存儲器保護單元可防止個別軟件任務非法訪問存儲器和外設,并可用于檢測“軟件跑飛”情形的發生,從而可保證控制單元處于安全和穩定的工作狀態。這種安全和保險特性的不斷集成為汽車行業“零缺陷”項目的發展做出了貢獻。
除了創新的功能和技術外,汽車行業還有另一個重要要求:高可靠性。流行的術語叫做“零缺陷”項目。半導體器件自然在該領域起著重要作用。汽車半導體從設計開始就需要100%的測試覆蓋率,新的芯片開發由最新的芯片設計方法和功能級驗證工具提供支持。在最后的半導體器件測試中,自動測試模式生成和全掃描測試方法是檢測邏輯錯誤的最佳方式。此外,“內置自檢”模塊可用于檢測全掃描測試無法覆蓋的功能錯誤。

