對(duì)車規(guī)級(jí)MCU有哪些要求?MCU發(fā)展趨勢(shì)解讀!!

一直以來，MCU都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)鞰CU的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、對(duì)車規(guī)級(jí)MCU有哪些要求

1、環(huán)境要求

首先是溫度：汽車電子對(duì)元件的工作溫度要求比較寬，根據(jù)不同的安裝位置等有不同的需求，但一般都要高于民用產(chǎn)品的要求，比如發(fā)動(dòng)機(jī)艙：-40℃-150℃;車身控制：-40℃-125℃;而消費(fèi)類產(chǎn)品只需要達(dá)到：0℃-70℃。

其它環(huán)境要求：濕度，發(fā)霉，粉塵，水，EMC，以及有害氣體侵蝕等等往往都高于消費(fèi)電子產(chǎn)品要求。

2、運(yùn)行穩(wěn)定要求

汽車在行進(jìn)過程中會(huì)遭遇更多的振動(dòng)和沖擊。這種要求可能會(huì)比擺放在家里使用的產(chǎn)品要高很多。此外，汽車對(duì)器件的抗干擾性能要求極高，包括抗ESD靜電，EFT群脈沖，RS傳導(dǎo)輻射等，MCU在這些干擾下需要做到不損壞、不死機(jī)、不復(fù)位。

3、可靠性要求

這里的可靠性主要包含兩個(gè)方面：首先是使用壽命要可靠：一般的汽車設(shè)計(jì)壽命都在 15 年 20 萬公里左右，遠(yuǎn)大于消費(fèi)電子產(chǎn)品壽命要求。 其次是汽車系統(tǒng)組成的部件要可靠：目前車上的電子化程度已經(jīng)非常高了，從動(dòng)力總成到制動(dòng)系統(tǒng)，都裝配了大量的電子裝置，每個(gè)裝置里面又由很多的電子元件組成。如果就簡(jiǎn)單的把它們看成串聯(lián)關(guān)系，那么要保證整車達(dá)到相當(dāng)?shù)目煽啃?，?duì)系統(tǒng)組成的每一個(gè)部分要求是非常高的。

4、一致性要求

現(xiàn)在的汽車已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)的階段的，一款車 1 年可以生產(chǎn)數(shù)十萬輛，所以這對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性要求就非常高了。這在早些年對(duì)于半導(dǎo)體材料來說，是挺有挑戰(zhàn)的。

畢竟生產(chǎn)半導(dǎo)體中的擴(kuò)散等工藝的一致性是很難控制的，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品性能易離散，早期只能依靠老化和篩選來完成，現(xiàn)在隨著工藝的不斷提高，一致性得到極大提高。質(zhì)量的一致性也是很多本地供應(yīng)商和國際知名供應(yīng)商的最大差異。對(duì)于組成復(fù)雜的汽車產(chǎn)品來說，一致性差的元件導(dǎo)致整車出現(xiàn)安全隱患是肯定不能接受的。

二、MCU發(fā)展趨勢(shì)

就目前來看，MCU的主頻普遍在30~200MHz;架構(gòu)以單總線、雙AHB總線，以及總線矩陣為主，同時(shí)非對(duì)稱雙核也在MCU領(lǐng)域得到很大的發(fā)展。對(duì)于MCU用戶比奧關(guān)注的Flash大小、內(nèi)置ADC位數(shù)、地址器、比較器和計(jì)時(shí)器、串口個(gè)數(shù)等外設(shè)也在不斷完善中。各MCU企業(yè)在這些方面都各有側(cè)重，就看客戶怎么選擇了。

在工藝方面，由于工藝的進(jìn)步，帶來了成本的降低，讓單位面積能夠?qū)崿F(xiàn)更多功能，而且還能讓功耗進(jìn)一步降低。因此，MCU的工業(yè)也在不斷進(jìn)步，從最初的0.5μm、0.4μm工藝，進(jìn)步到了限制主流的90nm、55nm工藝，甚至有的廠商用上了28nm工藝。

在封裝方面，由于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，封裝越來越小，BGA/CSP的應(yīng)用也增多了。不過工業(yè)類電子產(chǎn)品仍然傾向于容易焊接、成本較低的QFP、QFN、TSSOP等封裝，即便如此，DIP等大體積封裝應(yīng)用也還是明顯減少了。

在MCU軟件開發(fā)環(huán)境方面，Keil，IAR依舊是商用主流;同時(shí)，各個(gè)MCU廠家紛紛推出基于Eclipse架構(gòu)的免費(fèi)IDE+gcc編譯器;輔助開發(fā)的軟件工具逐漸發(fā)揮作用，如代碼生成工具，管腳配置工具等。

隨著32位MCU使用越來越多，工程師的開發(fā)方式也在發(fā)生著很大的變化，以前，8位MCU時(shí)代，一位工程師掌握所有軟件，精通整個(gè)系統(tǒng)，用匯編或C語言直接操作底層硬件，代碼量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

但在32位MCU時(shí)代，工程師嚴(yán)重依賴供應(yīng)商或第三方的軟件開發(fā)庫，工程師一般不再直接操作寄存器，而是通過軟件API調(diào)用實(shí)現(xiàn);他們也較少關(guān)心底層操作，更專注于上層的應(yīng)用開發(fā);軟件結(jié)構(gòu)化，可移植性，可繼承性增強(qiáng);內(nèi)存使用大幅增加，程序效率相對(duì)降低，通過硬件性能的提高得到補(bǔ)償;軟件工作在整個(gè)系統(tǒng)中的比重大幅增加。

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