汽车单片机技术基础课件.ppt

《汽车单片机技术基础课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章汽车单片机技术基础1.1汽车微控制器系统组成1.2汽车单片机应用系统的基本要求1.1汽车微控制器系统组成1.1.1微控制器组成微控制器是以汽车单片机为核心器件的单片机系统，该系统不是以几个部件的面目出现在汽车上，而是将几乎所有的硬件集中装配在一块印制电路板上，然后用一个金属外壳封装起来，有的为了防潮、防振，还在壳体内部灌注树脂胶。所以，在汽车上我们看到的是由金属外壳封装、具有各种功能的控制单片机系统，也就是所谓的汽车电子控制单元ECU(ElectronicControlUnit)。装在外壳下和汽车凹槽深处的汽车电子控制单元(ECU)可以收集并交换信息，实

2、现控制、优化和监测等功能，其基本构成，见图1-1。下一页返回1.1汽车微控制器系统组成1.中央处理器CPU(CentralProcessingUnit）CPU是微控制器内部的核心部件，它决定微控制器的主要功能和特性。CPU由两部分组成:一为控制器，简写为CU，它控制各部分协调工作。二为算术逻辑运算器，简写为ALU，它负责算术和逻辑运算，核心为一个运算器。2.输入电路输入电路是把传感器输入的各种信号进行放大、滤波、整形、变换等一系列的处理，转换为计算机可以识别的标准信号。一般分为模拟信号输入电路和数字二信号输入电路。(1)模拟信号输入电路模拟信号输入电路是单片机

3、将控制对象的各种被测参数，上一页下一页返回1.1汽车微控制器系统组成水温、空气流量、气温等都通过传感器变成模拟电信号，然后经过A/D转换器变成数字量进入ECU的电路。(2)数字信号输入电路数字量输入装置多是产生离散信号，通常这些信号代表两种状态，如开和关、限内与限外、高电平与低电平等。例如发动机曲轴转速数字传感器就是其中一种，它可以产生和曲轴转角速度成正比频率脉冲信号。在防滑制动中的轮胎转速传感器也是一种数字传感器，把数字传感器产生的信号经过预处理成ECU要求的标准脉冲后，进入ECU控制的计数器，通过测频或测周期的算法求出相应的转速值。上止点的脉冲信号发生器在

4、曲轴转到上止点之前的某个位置时，产生一个窄上一页下一页返回1.1汽车微控制器系统组成脉冲，作为点火喷油基准信号，以上装置都是数字输入装置。3.输出电路输出电路是把计算机发出的控制指令信号，经过放大、变换等处理转换成可以驱动各执行器工作的电信号。一般分为模拟信号输出电路和数字信号输出电路。（1）模拟信号输出电路模拟量输出装置多是执行机构，例如控制空燃比用的油门开度的控制器，就是把ECU送来的数字信号通过步进电机变成机械转动量(模拟量)。(2)数字信号输出电路数字量输出装置是汽车自动控制的输出机构的一种，例如上一页下一页返回1.1汽车微控制器系统组成电子喷油器的电

5、磁线圈、点火系的点火线圈等都是数字量输出装置。喷油的自动控制主要解决两个问题:一是喷油量的多少，主要是由ECU给喷油器电磁线圈脉冲的宽度来决定的。二是在什么时间开始喷油，由发动机曲轴转角大小(由上止点到开始喷油的转角大小)来决定。当然，ECU输出要通过接口、光电隔离及功率放大后才能控制执行机构。4.A/D转换器A/D转换器是将模拟信号转换成数字信号的装置。5.存储器存储器一般分为两种，的存储器叫做只读存储器，能读出也能写入的存储器叫随机存储器，简称RAM。读出简称ROM。上一页下一页返回1.1汽车微控制器系统组成(1)RAMRAM主要用来存储计算机操作时的可变

6、数据，如用来存储计算机输入/输出数据和计算过程中产生的中间数据等。有存入RAM的数据均完全消失。(2)ROMROM用来存储固定数据，即存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据，如电子控制燃油喷射发动机系统中的一系列控制程序软件、喷油特性、点火控制特性以及其他特性数据等。6.接口接口是一种在微处理机和外围设备之间控制数据流动和数据上一页下一页返回1.1汽车微控制器系统组成格式的电路。简单地说，接口就是连接两个电子设备单元的部件。接口可分为并行和串行两种:（1）串行接口一次传输一位数据称为串行传输，如图1-2所示。以串行传输方式通信时，使用的接口叫串行接口，它

7、由接收器、发送器和控制器三部分组成。(2)并行接口同时传输两位或两位以上的数据称为并行传输。以并行传输方式通信时，是把多位数据(如s位数据)的各个位同时传送，如图1-3所示。串行接口和并行接口统称为输入/输出接口。随着汽车电子技术的发展，单片机在车上的应用基本上分成上一页下一页返回1.1汽车微控制器系统组成三类:动力系统控制、舒适系统控制、信息与娱乐系统控制，见图1一4。1.1.2汽车单片机对信息的处理单片机系统中有多种输入传感器，这些传感器将汽车上的信息传递给汽车单片机，这些信息的传递形式有模拟信号和数字信号两种。模拟信号一般要转换为数字信号后才能传递给汽车

8、单片机(控制器)，而数字信号只要稍加电