威寶進(jìn)軍LED照明領(lǐng)域再亮新招
英飛凌科技股份公司剛剛交付了第1億顆TriCore單片機(jī)。這使得TriCore單片機(jī)成為汽車(chē)電子領(lǐng)域最為成功的單片機(jī)之一,被五十多個(gè)汽車(chē)品牌選用。從統(tǒng)計(jì)角度而言,這意味著幾乎每?jī)奢v車(chē)中就有一輛采用TriCore單片機(jī)。該單片機(jī)負(fù)責(zé)盡可能降低油耗和尾氣排放。
TriCore單片機(jī)被用在內(nèi)燃機(jī)和變速箱中央控制單元中,用于控制燃油噴射、點(diǎn)火或廢氣再循環(huán)。它們現(xiàn)在還越來(lái)越多地用于混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)中。其他應(yīng)用領(lǐng)域包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、剎車(chē)和底盤(pán)控制以及車(chē)身控制。TriCore還用在與汽車(chē)不相關(guān)的領(lǐng)域,比如系統(tǒng)控制裝置、太陽(yáng)能逆變器和轉(zhuǎn)向電機(jī)。
“我們用于引擎控制單元并帶有嵌入式閃存的TriCore單片機(jī)從2005年開(kāi)始量產(chǎn)。”英飛凌公司副總裁兼微控制器總經(jīng)理Peter Sch?fer表示,“當(dāng)今的汽車(chē)如果不采用單片機(jī)將無(wú)法如此高效、環(huán)保或安全。對(duì)于我們?cè)谄?chē)行業(yè)所做的貢獻(xiàn),我們感到非常自豪。我們針對(duì)汽車(chē)動(dòng)力總成和底盤(pán)應(yīng)用的32位TriCore單片機(jī),擁有高數(shù)據(jù)處理速率和實(shí)時(shí)功能,是當(dāng)今市場(chǎng)上最好的產(chǎn)品之一。”
英飛凌幾乎現(xiàn)身每輛汽車(chē)
除了引擎管理和變速箱控制系統(tǒng),英飛凌芯片還用在安全氣囊、駕駛輔助系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、ABS、電子穩(wěn)定性系統(tǒng)(ESP)、行人保護(hù)、胎壓控制、電動(dòng)車(chē)窗、燈光控制、空調(diào)系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)和無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)等應(yīng)用中。
2011年,全球大約生產(chǎn)了7500萬(wàn)輛汽車(chē),其中2000萬(wàn)輛是在歐洲生產(chǎn)。平均每輛車(chē)采用了大約價(jià)值300美元的芯片。英飛凌在該市場(chǎng)擁有10%的市場(chǎng)份額,是汽車(chē)電子領(lǐng)域全球最大的芯片制造商之一。此外,英飛凌還是歐洲最大的芯片制造商(擁有15%的市場(chǎng)份額)。2011年,汽車(chē)芯片市場(chǎng)總規(guī)模大約230億美元(數(shù)據(jù)來(lái)源:Strategy AnalyTIcs,2011年4月)。在引擎管理和變速箱控制單元采用的單片機(jī)領(lǐng)域,英飛凌擁有超過(guò)30%的全球市場(chǎng)份額。
TriCore是什么?
TriCore由英飛凌開(kāi)發(fā),是英飛凌32位單片機(jī)的中央處理單元(CPU),可以說(shuō)是單片機(jī)的大腦,正如計(jì)算機(jī)的CPU一般。單片機(jī)亦可與計(jì)算機(jī)類(lèi)比,因?yàn)檫@個(gè)半導(dǎo)體器件包含程序、存儲(chǔ)器、接口和硬盤(pán)。與計(jì)算機(jī)不同的是,單片機(jī)在溫度變化范圍大(-40°C-170°C,詳見(jiàn)溫度曲線圖)、強(qiáng)震動(dòng)和急加速的環(huán)境下,必須提供10年以上的可靠服務(wù)。
TriCore是針對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的32位單片機(jī)架構(gòu),具有實(shí)時(shí)功能、信號(hào)處理功能和針對(duì)具體應(yīng)用的高效接口功能。TriCore擁有一個(gè)超標(biāo)量處理器,能同時(shí)執(zhí)行許多不同的命令。命令集包括用于復(fù)雜算法高效計(jì)算的特別數(shù)學(xué)函數(shù)。TriCore單片機(jī)擁有高數(shù)據(jù)速率和實(shí)時(shí)功能,在-40°C-170°C的溫度范圍內(nèi)是汽車(chē)應(yīng)用的理想之選。
基于TriCore微控制器的設(shè)計(jì)套件
英飛凌科技股份公司在上年推出一個(gè)完整的設(shè)計(jì)套件,可使基于其領(lǐng)先的32位TriCore 微控制器的嵌入式設(shè)計(jì)符合IEC 61508的功能性安全要求。通過(guò)充分利用其在汽車(chē)系統(tǒng)安全領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn),英飛凌進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出PRO-SIL 安全產(chǎn)品,旨在以其基于TriCore產(chǎn)品的高級(jí)別安全解決方案來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的工業(yè)市場(chǎng)需求。在世界嵌入式大會(huì)上展出的該設(shè)計(jì)套件包括SafeTcore測(cè)試庫(kù)、由Hitex公司開(kāi)發(fā)的稱為SafeTkit的基于TriCore的完整安全套件以及豐富的軟件與文檔資源。
按照IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,不同SIL(安全完整性等級(jí))等級(jí)規(guī)定了通過(guò)系統(tǒng)認(rèn)證必須要達(dá)到的水平。相關(guān)的安全概念包括:可容忍的誤差率,能持續(xù)驗(yàn)證系統(tǒng)是否運(yùn)行正常的自檢功能等。為了確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合要求,并采用相應(yīng)的方式進(jìn)行全面檢測(cè),英飛凌PRO-SIL產(chǎn)品家族現(xiàn)在包含針對(duì)TriCore器件的SafeTcore測(cè)試庫(kù)及其自行開(kāi)發(fā)的安全監(jiān)測(cè)芯片CIC61508。此外,英飛凌還與Hitex Development Tools公司合作,推出了豐富的服務(wù)套件以及基于TriCore MCU與CIC61508的SafeTkit板級(jí)解決方案,確保盡可能容易地使各種應(yīng)用符合SIL要求,同時(shí)節(jié)省設(shè)計(jì)資源,縮短客戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
英飛凌公司副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)總經(jīng)理Peter Schaefer指出:“適用于工業(yè)安全解決方案的PRO-SIL產(chǎn)品可以被認(rèn)為是多年來(lái)在汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用中得到廣泛認(rèn)可的高質(zhì)量TriCore芯片的極好的補(bǔ)充。我們豐富的安全套件產(chǎn)品,將進(jìn)一步促進(jìn)TriCore微控制器在功能性安全要求很高的復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)上的應(yīng)用。”
為滿足高級(jí)別SIL的安全等級(jí)要求,SafeTcore測(cè)試庫(kù)包含如下特點(diǎn):TriCore門(mén)級(jí)測(cè)試庫(kù)提供詳盡的芯片測(cè)試軟件,包括CPU自檢、寄存器內(nèi)容檢查、存儲(chǔ)器檢查(RAM、Flash、Cache)、總線診斷檢查、算法結(jié)果對(duì)比、任務(wù)時(shí)序和執(zhí)行時(shí)間監(jiān)測(cè)以及MPU檢查等。這些內(nèi)核測(cè)試與片內(nèi)外設(shè)測(cè)試以及安全監(jiān)測(cè)芯片的自動(dòng)支持功能緊密結(jié)合在一起。SafeTcore庫(kù)的軟件測(cè)試可確保代碼的安全執(zhí)行(具有99%以上的代碼診斷覆蓋率)。SafeTcore套件還包含有安全手冊(cè),說(shuō)明如何將各種庫(kù)元素集成至用戶應(yīng)用,以達(dá)到所需的安全完整性級(jí)別。
為了判斷微控制器的功能是否有故障,常常需要另一顆內(nèi)核。英飛凌的TriCore微控制器已包含兩顆芯片核:TriCore內(nèi)核本身具有的微控制器和DSP,以及外設(shè)控制處理器(PCP)——無(wú)需再使用其它外部?jī)?nèi)核進(jìn)行安全評(píng)估。只有在所需要監(jiān)測(cè)的資源(如電源或時(shí)鐘電路)同時(shí)被這兩顆內(nèi)核使用時(shí),才需要一個(gè)外置芯片,該芯片通常為安全監(jiān)測(cè)器件。采用獨(dú)立的安全監(jiān)測(cè)芯片CIC61508,可以使所有CPU和外設(shè)自檢功能都能得到很好的實(shí)施。