市場(chǎng)滲透加速，EPS MCU扮演關(guān)鍵角色

高效節(jié)能、高舒適性以及高安全性是現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)追求的三大目標(biāo)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)作為汽車(chē)重要的子系統(tǒng)，一直致力于達(dá)到這些目標(biāo)。EPS具有結(jié)構(gòu)精巧、節(jié)能環(huán)保、安全舒適且能節(jié)省油耗等優(yōu)點(diǎn)，因此是汽車(chē)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。根據(jù)Strategy Analytics的預(yù)測(cè)，到2018年EPS將占據(jù)全球轉(zhuǎn)向系統(tǒng)市場(chǎng)份額的50%以上。從2015年開(kāi)始，中國(guó)將超越歐美和日本，成為全球第一大EPS市場(chǎng)。

EPS主要由三大部分組成，包括信號(hào)傳感裝置(包括扭矩傳感器、方向盤(pán)角度傳感器和車(chē)速傳感器)，電子控制單元和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)(電機(jī)、離合器、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等)。其中電子控制單元(ECU)是系統(tǒng)的核心部件，承擔(dān)著處理傳感器信號(hào)、執(zhí)行控制策略、輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、系統(tǒng)監(jiān)控診斷和通信的重任。

作為ECU中的核心元器件，主微控制器需要高可靠性和高性能。一直居于汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)商市場(chǎng)龍頭的瑞薩電子推薦在EPS中采用基于40nm技術(shù)制造的RH850/P1X系列作為主微控制器。世強(qiáng)代理的RH850/P1X系列是瑞薩針對(duì)汽車(chē)電子設(shè)計(jì)的采用EPS領(lǐng)域領(lǐng)先的32位MCU內(nèi)核，支持雙核互鎖和多核架構(gòu)，并且符合ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)道路車(chē)輛規(guī)定的最高安全等級(jí)ASIL D。

亞太區(qū)尤其是中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)近年來(lái)保持連續(xù)增長(zhǎng)，因此針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的汽車(chē)電子解決方案就變得理所當(dāng)然。據(jù)瑞薩電子國(guó)內(nèi)最大授權(quán)代理商世強(qiáng)汽車(chē)電子市場(chǎng)經(jīng)理胡越強(qiáng)介紹：“目前，瑞薩電子的MCU在整個(gè)汽車(chē)領(lǐng)域的滲透率達(dá)到了43%。從整個(gè)系統(tǒng)看，瑞薩RH850/P1X系列微控制器EPS方案從產(chǎn)品特性、汽車(chē)等級(jí)、性價(jià)比等都滿足中國(guó)EPS市場(chǎng)的需求，可支持AutoSar，深得中國(guó)EPS前五大供應(yīng)商的青睞，并可同時(shí)適用于有刷和無(wú)刷電機(jī)系統(tǒng)，獲得很多客戶的肯定和認(rèn)可。

具體到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)技術(shù)路線上，胡越強(qiáng)表示，RH850/P1X系列微控制器采用瑞薩獨(dú)有的金屬氧化物-氮氧化硅(MONOS)閃存工藝，可在閃存中建立跟蹤記錄并快速讀取數(shù)據(jù)，有效地降低了較瑞薩早期產(chǎn)品的一半功耗。“RH850/P1X配備內(nèi)置核心電壓生產(chǎn)調(diào)節(jié)器的單電源，這樣可在電源環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)內(nèi)置保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了全系統(tǒng)ASILD升級(jí)。”胡越強(qiáng)介紹到。

圖：基于瑞薩RH850/P1X系列MCU的汽車(chē)EPS解決方案

瑞薩一直致力于減輕客戶在開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)方面的負(fù)擔(dān)并提供高質(zhì)量的MCU解決方案。RH850/P1X的設(shè)計(jì)過(guò)程充分考慮了底盤(pán)系統(tǒng)要求故障檢出率高、控制周期短的特點(diǎn)，已具備了高效的故障檢測(cè)功能。胡越強(qiáng)指出，RH850/P1X CPU采用鎖步雙核系統(tǒng)(lockstep 2)，具有錯(cuò)誤檢查和校正功能，從而能檢查并修正影響內(nèi)存的數(shù)據(jù)差錯(cuò)。并且CPU的故障檢測(cè)功能可對(duì)定時(shí)器、ADC、串行通信等進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)診斷。此外，CPU內(nèi)置的自檢功能(BIST)可檢測(cè)出影響故障檢測(cè)功能本身的問(wèn)題。他繼續(xù)指出：“錯(cuò)誤控制模塊(ECM)允許用戶管理各種不同模塊發(fā)出的錯(cuò)誤信號(hào)。當(dāng)接收到錯(cuò)誤信號(hào)后，ECU采取多種措施，如設(shè)置錯(cuò)誤管腳輸出、生產(chǎn)中斷或復(fù)位信號(hào)，以此確保安全性和可靠性。”

談到底盤(pán)系統(tǒng)的外設(shè)功能，胡越強(qiáng)介紹到，RH850/P1x系列專(zhuān)為提高底盤(pán)系統(tǒng)的電機(jī)控制性能而設(shè)計(jì)，包括兩組TSG3模塊(第三代定時(shí)器)，TSG3模塊是增強(qiáng)型電機(jī)控制定時(shí)器。在串行通信方面，該控制器仍采用CAN模塊架構(gòu)，并且增加了傳輸和接收消息緩存的數(shù)量，提高了易用性，此外，RH850/P1x提供采用SENT和PSI5等傳感器的數(shù)字接口。

除了產(chǎn)品的供應(yīng)之外，世強(qiáng)同樣把為客戶提供全方位的服務(wù)支持放在重要的位置。胡越強(qiáng)表示，世強(qiáng)可提供免費(fèi)的技術(shù)咨詢，并且客戶可得到來(lái)自瑞薩原廠的參考方案和專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持。RH850系列通過(guò)TUV認(rèn)證，憑借其性價(jià)比優(yōu)勢(shì)已在歐洲和日本成功設(shè)計(jì)并推廣。在售后服務(wù)方面，世強(qiáng)安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)幫助客戶處理使用中出現(xiàn)的問(wèn)題，解決了客戶的后顧之憂，因此得到許多客戶的肯定。

隨著日益突出的能源問(wèn)題和汽車(chē)產(chǎn)品的電子化，EPS將會(huì)越來(lái)越普及?；诟咝詢r(jià)比和便捷開(kāi)發(fā)的考慮和系統(tǒng)功能越來(lái)越復(fù)雜，32位主微控制器方案將會(huì)成為主流設(shè)計(jì)，瑞薩基于40nm工藝的RH850強(qiáng)大的功能、豐富的內(nèi)設(shè)和符合ISO 26262的安全特性，可幫助客戶實(shí)現(xiàn)低成本、小型化、高性能的EPS系統(tǒng)。