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1、第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号输入输入输入输入处理处理处理处理电电电电 源源源源 A/D A/D 数字信号数字信号数字信号数字信号电源电路电源电路电源电路电源电路微微微微处处处处理理理理器器器器输输输输出出出出处处处处
2、理理理理电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀电电电电 机机机机指示灯指示灯指示灯指示灯输入输入输入输入ECUECU输出输出输出输出ECUECU基本组成基本组成基本组成基本组成2021/9/121第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展车速传感器车速传感器车速传感器车速传感
3、器发动机转速传感器发动机转速传感器发动机转速传感器发动机转速传感器输入轴转速传感器输入轴转速传感器输入轴转速传感器输入轴转速传感器加速器踏板传感器加速器踏板传感器加速器踏板传感器加速器踏板传感器离合器位置传感器离合器位置传感器离合器位置传感器离合器位置传感器水温传感器水温传感器水温传感器水温传感器档位档位档位档位选择器杆选择器杆选择器杆选择器杆节气门开关节气门开关节气门开关节气门开关加速器踏板开关加速器踏板开关加速器踏板开关加速器踏板开关空调开关空调开关空调开关空调开关制动开关巡航开关制动开关巡航开关制动开关巡航开关制动开关巡航开关照明开关照明开关照明开关照明开关脉冲输脉冲输脉冲输脉冲输入电路
4、入电路入电路入电路模拟输模拟输模拟输模拟输入电路入电路入电路入电路接接接接盘盘盘盘输输输输入入入入电电电电路路路路中央处中央处中央处中央处理机理机理机理机CPUCPU随机存随机存随机存随机存储器储器储器储器 RAMRAM多多多多路路路路转转转转换换换换器器器器存储器存储器存储器存储器ROMROM步进电机步进电机步进电机步进电机驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路指示器指示器指示器指示器驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路起动器起动器起动器起动器禁止器禁止器禁止器禁止器节气门节气门节气门节气门离合器离合器离合器离合器变速器变速器变速器变速器HSAH
5、SA指示器指示器指示器指示器起动器起动器起动器起动器继电器继电器继电器继电器电源电源电源电源电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构2021/9/122第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子
6、系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元(ECUElectronic(ECUElectronic Control Unit)Control Unit)及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在ECUECU中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统
7、监中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监控与自诊断等。控与自诊断等。控与自诊断等。控与自诊断等。大部分大部分大部分大部分ECUECU的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务
8、的不同而不同。及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构2021/9/123第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的
9、检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元(ECUElectronic(ECUElectronic Control Unit)Control Unit)及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在及其接口、执行机构、传感器等；软件存储在ECUECU中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监中，支配电控系统完成
10、数据采集、计算处理、输出控制、系统监中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监控与自诊断等。控与自诊断等。控与自诊断等。控与自诊断等。大部分大部分大部分大部分ECUECU的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件的电路结构大同小异，控制功能的变化则依赖于软件及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。及输入输出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。及输入输
11、出模块的变化，随控制系统所完成任务的不同而不同。电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构2021/9/124第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估
12、的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构ECUECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号(包括开包括开包括开包括开关信号关信号关信号关信号)、脉冲信号。、脉冲信号。、脉冲信号。、脉冲信号。模拟信号
13、通过模拟信号通过模拟信号通过模拟信号通过A/DA/D转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度(10(10位位位位)。为了保证测。为了保证测。为了保证测。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms4ms。数字信号需要通过
14、电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。动电压等输入信号，输入电路也对
15、其进行转换处理。2021/9/125第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结
16、构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构ECUECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号(包括开包括开包括开包括开关信号关信号关信号关信号)、脉冲信号。、脉冲信号。、脉冲信号。、脉冲信号。模拟信号通过模拟信号通过模拟信号通过模拟信号通过A/DA/D转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转
17、换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度(10(10位位位位)。为了保证测。为了保证测。为了保证测。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms4ms。数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带电源电
18、压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。2021/9/126第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车
19、电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构ECUECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号(包括开包括开包括开包括开关
20、信号关信号关信号关信号)、脉冲信号。、脉冲信号。、脉冲信号。、脉冲信号。模拟信号通过模拟信号通过模拟信号通过模拟信号通过A/DA/D转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要转换为数字信号提供给微处理器。控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度求模数信号转换具有较高的分辨率和精度(10(10位位位位)。为了保证测。为了保证测。为了保证测。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于控系统的实时性，采样间
21、隔一般要求小于控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms4ms。数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。有波
22、动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。2021/9/127第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUONON输输输输入入入入处处处处理理理理电电电电路路路路5V5V0V0VONONOFFOFF5V5V0V0V5V5V0V0Vt t5V5V0V0V+12V+12V0V0VOFFOFF0V0V+_ _t t5V5V0V0V-46V-46V0V0V输入输入输入输入电压电压电压电压突变突变突变突变正负正负正负正负交替交替交替交替电压电压电压电压噪声噪声噪声噪声
23、信号信号信号信号电涌电涌电涌电涌电压电压电压电压输入信号的处理输入信号的处理输入信号的处理输入信号的处理电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲2021/9/128第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发
24、展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 CPU CPU ClockClockROMROM(程序程序程序程序)RAMRAM(数据数据数据数据)特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能 I/OI/OTimer/CounterTimer/CounterA/DA/DPWMPWMInterrupt Interrupt SIOSIO地址总线地址总线地址总线地址总线控制总线控制总线控制总线控制总线
25、数据总线数据总线数据总线数据总线输入端口输入端口输入端口输入端口输出端口输出端口输出端口输出端口I/OI/O端口端口端口端口单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图2021/9/129第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源
26、电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 CPU CPU ClockClockROMROM(程序程序程序程序)RAMRAM(数据数据数据数据)特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能 I/OI/OTimer/CounterTimer/CounterA/DA/DPWMPWMInterruptInterruptSIOSIO地址总线地址总线地址总线地址总线控制总线控制总线控制总线控制总线数据总线数据总线数据总线数据总线输入端口
27、输入端口输入端口输入端口输出端口输出端口输出端口输出端口I/OI/O端口端口端口端口单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图都是计数器，只不过在定时时是对都是计数器，只不过在定时时是对都是计数器，只不过在定时时是对都是计数器，只不过在定时时是对微机内部时钟脉冲进行计数，作计微机内部时钟脉冲进行计数，作计微机内部时钟脉冲进行计数，作计微机内部时钟脉冲进行计数，作计数器时是对微机外部输入的脉冲进数器时是对微机外部输入的脉冲进数器时是对微机外部输入的脉冲进数器时是对微机外部输入的脉冲进行计数。行计数。行计数。行计数。2021/9/1210第二章第二章第二章第二章 汽车
28、电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 CPU CPU Cl
29、ockClockROMROM(程序程序程序程序)RAMRAM(数据数据数据数据)特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能 I/OI/OTimer/CounterTimer/CounterA/DA/DPWMPWMInterruptInterruptSIOSIO地址总线地址总线地址总线地址总线控制总线控制总线控制总线控制总线数据总线数据总线数据总线数据总线输入端口输入端口输入端口输入端口输出端口输出端口输出端口输出端口I/OI/O端口端口端口端口单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图Analog-DigitalAnalog-Digital模数转换单元模数转换单元模数转换单
30、元模数转换单元2021/9/1211第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结
31、构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 CPU CPU ClockClockROMROM(程序程序程序程序)RAMRAM(数据数据数据数据)特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能 I/OI/OTimer/CounterTimer/CounterA/DA/DPWMPWMInterruptInterruptSIOSIO地址总线地址总线地址总线地址总线控制总线控制总线控制总线控制总线数据总线数据总线数据总线数据总线输入端口输入端口输入端口输入端口输出端口输出端口输出端口输出端口I/OI/O端口端口端口端口单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图Pulse Width
32、ModulationPulse Width Modulation，脉冲宽度脉冲宽度脉冲宽度脉冲宽度调制调制调制调制。调整脉冲信号的占空比，从。调整脉冲信号的占空比，从。调整脉冲信号的占空比，从。调整脉冲信号的占空比，从而控制充电电流。而控制充电电流。而控制充电电流。而控制充电电流。2021/9/1212第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检
33、测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 CPU CPU ClockClockROMROM(程序程序程序程序)RAMRAM(数据数据数据数据)特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能 I/OI/OTimer/CounterTimer/CounterA/DA/DPWMPWMInterruptInterruptSIOSIO地址总线地址总线
34、地址总线地址总线控制总线控制总线控制总线控制总线数据总线数据总线数据总线数据总线输入端口输入端口输入端口输入端口输出端口输出端口输出端口输出端口I/OI/O端口端口端口端口单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图2021/9/1213第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECU
35、ECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 CPU CPU ClockClockROMROM(程序程序程序程序)RAMRAM(数据数据数据数据)特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能 I/OI/OTimer/CounterTimer/CounterA/DA/DPWMPWMInterruptInterruptSIOSIO地址总线地址总线地址总线地址总线控制总线控制总线控制总
36、线控制总线数据总线数据总线数据总线数据总线输入端口输入端口输入端口输入端口输出端口输出端口输出端口输出端口I/OI/O端口端口端口端口单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图单片机典型结构框图Serial Interface I/OSerial Interface I/O串行输入输出串行输入输出串行输入输出串行输入输出。通信使用通信使用通信使用通信使用3 3根线完成：地线根线完成：地线根线完成：地线根线完成：地线、发送、发送、发送、发送、接收。接收。接收。接收。通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根
37、线上接收数据。其通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。他线用于握手，但是不是必须的。他线用于握手，但是不是必须的。他线用于握手，但是不是必须的。2021/9/1214第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的
38、检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构微处理器首先完成传感器信号的微处理器首先完成传感器信号的微处理器首先完成传感器信号的微处理器首先完成传感器信号的A/DA/D转换、周期脉冲信号测量和转换、周期脉冲信号测量和转换、周期脉冲信号测量和转换、周期脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号的输入处理，然后计算并控制所需的其它有关汽车行驶状态信
39、号的输入处理，然后计算并控制所需的其它有关汽车行驶状态信号的输入处理，然后计算并控制所需的其它有关汽车行驶状态信号的输入处理，然后计算并控制所需的输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。过去微处理器多数是过去微处理器多数是过去微处理器多数是过去微处理器多数是8 8位和位和位和位和l 6l 6位的，也有少数采用位的，也有少数采用位的，也有少数采用位的，也有少数采用3232位的。现在位的。现在位的。现在位的。现在多用多用多用多用1616位和位和位和位和3232位机
40、。位机。位机。位机。2021/9/1215第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本
41、体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、指示灯、步进电机微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、指示灯、步进电机微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、指示灯、步进电机微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、指示灯、步进电机等。等。等。等。微处理器输出信号功率小，使用微处理器输出信号功率小，使用微处理器输出信号功率小，使用微处理器输出信号功率小，使用+5v+5v的电压，汽车上执行机构的的电压，汽车上执行机构的的电压，汽车上执行机构的的电压，汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池，需要将微处理器的控制信号通过输出处理电源大多数是蓄电池，需要将微处理器的控制
42、信号通过输出处理电源大多数是蓄电池，需要将微处理器的控制信号通过输出处理电源大多数是蓄电池，需要将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理后再驱动执行机构。电路处理后再驱动执行机构。电路处理后再驱动执行机构。电路处理后再驱动执行机构。2021/9/1216第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的
43、发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构微微微微处处处处理理理理器器器器5V5VONONOFFOFF0V0V0V0V14V14VONONOFFOFF喷射信号喷射信号喷射信号喷射信号喷射器喷射器喷射器喷射器电压波形电压波形电压波形电压波形喷射器喷射器喷射器喷射器功率放大功率放大功率放大功率放大输出功输出功输出功输出功率驱动率驱动率驱动率驱动信号信号信号信号喷射器电弧喷射器电弧喷
44、射器电弧喷射器电弧抑制电路抑制电路抑制电路抑制电路+B B燃油喷射驱动电路燃油喷射驱动电路燃油喷射驱动电路燃油喷射驱动电路2021/9/1217第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展电源电路电源电路电源电路电源电路输出处理电路输出处理电路输出处理电路输出处理
45、电路微处理器微处理器微处理器微处理器输入处理电路输入处理电路输入处理电路输入处理电路ECUECU的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构的基本体系结构 ECUECU一般带有电池和内一般带有电池和内一般带有电池和内一般带有电池和内置电源电路，以保证微置电源电路，以保证微置电源电路，以保证微置电源电路，以保证微处理器及其接口电路工处理器及其接口电路工处理器及其接口电路工处理器及其接口电路工作在作在作在作在+5v+5v的电压下。即的电压下。即的电压下。即的电压下。即使在发动机启动工况等使在发动机启动工况等使在发动机启动工况等使在发动机启动工况等使汽车蓄电池电压有较使汽车蓄电池电压有较使汽车蓄电池电
46、压有较使汽车蓄电池电压有较大波动时，也能提供大波动时，也能提供大波动时，也能提供大波动时，也能提供+5v+5v的稳定电压，从而的稳定电压，从而的稳定电压，从而的稳定电压，从而保证系统的正常工作。保证系统的正常工作。保证系统的正常工作。保证系统的正常工作。2021/9/1218第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测与评估的检测与
47、评估ECUECU功能的发展功能的发展功能的发展功能的发展汽车电子系统的总体设计汽车电子系统的总体设计汽车电子系统的总体设计汽车电子系统的总体设计微处理器的选择微处理器的选择微处理器的选择微处理器的选择控制程序的设计与开发控制程序的设计与开发控制程序的设计与开发控制程序的设计与开发ECUECU的控制程序的控制程序的控制程序的控制程序ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计汽车电子系统设计的基本原则汽车电子系统设计的基本原则汽车电子系统设计的基本原则汽车电子系统设计的基本原则整体性原则整体性原则整体性原则整体性原则：考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计的特点，先进性与
48、考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计的特点，先进性与考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计的特点，先进性与考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计的特点，先进性与可靠性结合。可靠性结合。可靠性结合。可靠性结合。协调性原则协调性原则协调性原则协调性原则：使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各自不同的系统进行使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各自不同的系统进行使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各自不同的系统进行使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各自不同的系统进行优化设计的约束。优化设计的约束。优化设计的约束。优化设计的约束。满意性原则满意性原则满意性原则满意性原则：保证精准的控制和方便舒适的
49、操作。保证精准的控制和方便舒适的操作。保证精准的控制和方便舒适的操作。保证精准的控制和方便舒适的操作。适应性原则适应性原则适应性原则适应性原则：对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应能力，承受各种干对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应能力，承受各种干对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应能力，承受各种干对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应能力，承受各种干扰；能主动适应条件的变化。扰；能主动适应条件的变化。扰；能主动适应条件的变化。扰；能主动适应条件的变化。可靠性原则可靠性原则可靠性原则可靠性原则：能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或过载；能抵御电磁能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或过
50、载；能抵御电磁能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或过载；能抵御电磁能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或过载；能抵御电磁和环境干扰。和环境干扰。和环境干扰。和环境干扰。低成本原则低成本原则低成本原则低成本原则：良好的性价比。良好的性价比。良好的性价比。良好的性价比。2021/9/1219第二章第二章第二章第二章 汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心汽车电子控制系统的核心-ECUECUECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能的基本结构与功能汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计汽车电子系统设计ECUECU的检测与评估的检测与评估的检测