用32位MCU設計應用系統(tǒng)時的軟硬件考慮 (1)

在過去的二十年當中，隨著交通工具復雜性的日益增加，工程師已將ECU從8位MCU升級為16位以上的器件。目前，這樣一個高度集成的32位RISC MCU就是瑞薩公司的SH7058，它是一種具有1MB片上閃存和48KB RAM組成的80MHz的MCU。由于存在多種系統(tǒng)需求，如控制擴展級輸入/輸出(I/O)、借助于安全性高的通訊鏈接(如CAN和Flexray)與其它的車載系統(tǒng)進行通訊以及具有浮點精度的處理算法，當今的ECU采用高速32位MCU就是必不可少的配置。

除了帶來新的性能優(yōu)勢之外，最新的32位MCU減少了電路板設計的復雜性，節(jié)省了整體PCB空間，降低了系統(tǒng)的功耗要求，并且減少了電噪音和抵抗電磁干擾(EMI)的能力。通常，每一個ECU的制造成本約70到100美元不等，以這一成本計算，一個MCU就占到了總成本的15%-20%。

采用32位MCU 的系統(tǒng)通常非常復雜，并且一般需要花2到4年的時間才能完成一個ECU項目，設計團隊通常由1-2個硬件工程師和4-5個軟件工程師組成。為取得理想進度，所有的里程碑及需要的資源必須加以正確識別。此外，從概念定義到生產的設計流程必須與開始相一致。

項目計劃應確定設計環(huán)境，尤其是開發(fā)工具，并且要考慮測試和調試規(guī)劃。圖1以圖解形式說明了一個假想的ECU系統(tǒng)圖。

系統(tǒng)劃分

在項目開發(fā)早期階段，主要目標是確定用硬件實現(xiàn)什么功能，而用軟件要實現(xiàn)什么功能。這一決定將受工程預算、元件成本、PCB空間和任務期限這些因素的影響，因而需要權衡決定。在ECU設計當中，需要運用大量的算法建模和系統(tǒng)仿真以解決設計劃分的優(yōu)化問題。目前，有一些供應商提供解決設計劃分問題的方案。

軟件問題

開發(fā)32位系統(tǒng)的時候，軟件工程師必須考慮采用什么辦法去解決許多問題。在ECU應用中，如果從以前的設計中所得的經驗證的代碼能夠被重新使用，就會節(jié)省時間，工作量也會減少。大部分的嵌入式設計要用用到C語言，因而代碼可重用的比例很高。

但是，移接原有的代碼需要改變外圍驅動器和代碼區(qū)段，該區(qū)段顯示了與MCU設計之間具有特定關系的項目。我們推薦使用像IAR's MakeApp這樣能節(jié)省數(shù)小時設計時間的器件驅動程序代碼生成工具。
與代碼開發(fā)工作項目相關的其它重要的問題也不可被忽視：