以下內(nèi)容中，小編將對MCU的相關(guān)內(nèi)容進行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進對MCU的了解，和小編一起來看看吧。

一、車規(guī)級MCU的硬性要求

不同級別的芯片都有不同的硬性要求，以保證芯片運行的穩(wěn)定性。如車規(guī)級MCU的制造硬性要求遠高于一般商業(yè)級、工業(yè)級的芯片，僅次于軍用級芯片的標(biāo)準(zhǔn)。車規(guī)級MCU的使用壽命、穩(wěn)定性以及工作耐溫都有著嚴(yán)苛的要求。

使用壽命，汽車不屬于易耗品，從落地到最終使用結(jié)束周期大多都在10年以上，因此對使用壽命有著嚴(yán)格的要求，車規(guī)級MCU的使用壽命要遠高于汽車的使用壽命才能保證汽車行駛的安全性。

穩(wěn)定性，穩(wěn)定性對車規(guī)級MCU來說非常重要，汽車行駛的路況具有不確定性，車規(guī)級MCU在設(shè)計時需考慮行駛過程中會經(jīng)歷碰撞、抖動等情況對芯片的影響以及車輛長時間使用電路老化造成的干擾問題，提高車規(guī)級MCU的穩(wěn)定性。

芯片工作耐溫能力，車規(guī)級MCU一般裝配在汽車內(nèi)部，負責(zé)各個功能單元的控制，汽車在行駛過程中會產(chǎn)生大量熱量，為保證行車安全，車規(guī)級MCU需具備抗高溫的能力。部分地區(qū)溫度環(huán)境惡劣，在冬天氣溫會低至零度以下，因此車規(guī)級MCU還需具備抗低溫能力，避免芯片低溫失效，汽車無法啟動的現(xiàn)象發(fā)生。一般車規(guī)級MCU的耐溫范圍為-40℃至150℃。

據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2020年車規(guī)級MCU 98%的市場份額主要被國外廠商所占據(jù)，其中瑞薩占30%、恩智浦占26%、英飛凌占14%，這三家企業(yè)占據(jù)50%以上的市場份額排名前三。MCU作為汽車控制的核心器件，MCU的優(yōu)劣直接影響到整車性能，下面將對市場份額前三公司的部分產(chǎn)品進行分析。

二、MCU技術(shù)原理

MCU同溫度傳感器之間通過I2C總線連接。I2C總線占用2條MCU輸入輸出口線，二者之間的通信完全依靠軟件完成。溫度傳感器的地址可以通過2根地址引腳設(shè)定，這使得一根I2C總線上可以同時連接8個這樣的傳感器。本方案中，傳感器的7位地址已經(jīng)設(shè)定為1001000。MCU需要訪問傳感器時，先要發(fā)出一個8位的寄存器指針，然后再發(fā)出傳感器的地址(7位地址，低位是WR信號)。傳感器中有3個寄存器可供MCU使用，8位寄存器指針就是用來確定MCU究竟要使用哪個寄存器的。本方案中，主程序會不斷更新傳感器的配置寄存器，這會使傳感器工作于單步模式，每更新一次就會測量一次溫度。

要讀取傳感器測量值寄存器的內(nèi)容，MCU必須首先發(fā)送傳感器地址和寄存器指針。MCU發(fā)出一個啟動信號，接著發(fā)出傳感器地址，然后將RD/WR管腳設(shè)為高電平，就可以讀取測量值寄存器。

為了讀出傳感器測量值寄存器中的16位數(shù)據(jù)，MCU必須與傳感器進行兩次8位數(shù)據(jù)通信。當(dāng)傳感器上電工作時，默認(rèn)的測量精度為9位，分辨力為0.5 C/LSB(量程為-128.5 C至128.5 C)。本方案采用默認(rèn)測量精度，根據(jù)需要，可以重新設(shè)置傳感器，將測量精度提高到12位。如果只要求作一般的溫度指示，比如自動調(diào)溫器，那么分辨力達到1 C就可以滿足要求了。這種情況下，傳感器的低8位數(shù)據(jù)可以忽略，只用高8位數(shù)據(jù)就可以達到分辨力1 C的設(shè)計要求。由于讀取寄存器時是按先高8位后低8位的順序，所以低8位數(shù)據(jù)既可以讀，也可以不讀。只讀取高8位數(shù)據(jù)的好處有二，第一是可以縮短MCU和傳感器的工作時間，降低功耗;第二是不影響分辨力指標(biāo)。

MCU讀取傳感器的測量值后，接下來就要進行換算并將結(jié)果顯示在LCD上。整個處理過程包括：判斷顯示結(jié)果的正負號，進行二進制碼到BCD碼的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳到LCD的相關(guān)寄存器中。

數(shù)據(jù)處理完畢并顯示結(jié)果之后，MCU會向傳感器發(fā)出一個單步指令。單步指令會讓傳感器啟動一次溫度測試，然后自動進入等待模式，直到模數(shù)轉(zhuǎn)換完畢。MCU發(fā)出單步指令后，就進入LPM3模式，這時MCU系統(tǒng)時鐘繼續(xù)工作，產(chǎn)生定時中斷喚醒CPU。定時的長短可以通過編程調(diào)整，以便適應(yīng)具體應(yīng)用的需要。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對MCU已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識，最后的最后，祝大家有個精彩的一天。