汽車儀表板是由各種儀表、指示器，特別駕是駛員用警示燈和警報器等組成。傳統(tǒng)應(yīng)用的是機械式的速度計、油量計和里程表等，但現(xiàn)在則以步進馬達和使用LCD 的儀表板為主流。最近，中、高檔車用儀表板已由大屏LCD顯示汽車診斷信息和安全信息等。圖1給出了各種分類儀表板。
圖1 市場上的儀表板種類
瑞薩公司從事汽車半導(dǎo)體已有25年以上的歷史。瑞薩為世界主要汽車電子公司，包括Bosch、 Continental、Delphi、TRW、Aisin和Denso等供應(yīng)汽車半導(dǎo)體。這些汽車電子廠商的產(chǎn)品為世界汽車制造商所采用。在儀表板領(lǐng)域，瑞薩提供實現(xiàn)各種功能的儀表板用微機，以及為便于用戶開發(fā)的平臺和為驗證功能的演示軟件。平臺附有電路圖和基本軟件。
基本功能儀表板適用16位微機的H8S/2280和H8S/2282。它具有很多功能，諸如從傳感器、接收模擬信號的A/D轉(zhuǎn)換器、控制步進馬達的PWM計時器、LCD驅(qū)動器、特別是警示燈和報警器的輸出、LED PWM調(diào)光等。由于能驅(qū)動直接、步進馬達和LCD，從而實現(xiàn)了外設(shè)元件很少的廉價儀表板。H8S/2280沒有CAN接口，僅使用于沒有車載網(wǎng)絡(luò)的小型車和普及車的儀表板。
H8S/2282的CAN接口有1條通道，引擎ECU(電子控制器)等其他電子系統(tǒng)來的信息只能通過CAN接口表示出來，因此用于具備CAN接口的汽車儀表板。使用H8S/2280，H8S/2282的儀表板平臺如圖2所示：
圖2 H8S/228x儀表方案
現(xiàn)在的汽車除引擎ECU外，還配置了ESC(電子穩(wěn)定控制)、EPS(電子電源控制)、氣袋。 BCM(車身控制模塊)、導(dǎo)航等多種電子系統(tǒng)，這些都通過CAN接口連接。與此相適應(yīng)，要求儀表板能顯示多種信息。換言之，儀表板是汽車各種信息進行交換的樞紐，必須要有CAN接口的通信功能。這樣的儀表板適用32位的MCU H8S/1544。CAN接口具有2條通道，一條用于引擎ECU、ESC、EPS等重要控制的CAN接口連接;另一通道則可作其他信息的CAN接口連接。有時還需要2通道CAN接口間的網(wǎng)關(guān)功能。配置CAN接口的儀表板會流動不必要的數(shù)據(jù)，為弄清很多這樣的數(shù)據(jù)流和選擇必要數(shù)據(jù)，就需要高速數(shù)據(jù)處理器。這樣的儀表板常用廉價的LCD模塊。LCD模塊顯示的數(shù)據(jù)量很大，或因有必要顯示外語，故而MCU還常使用大容量閃存，那就適用H8SX/1544，它內(nèi)置 512KB的閃存和24KB的SRAM。采用H8SX/1544的儀表板平臺如圖3所示：
圖3 H8SX/1544 CAN儀表方案
現(xiàn)在受到注目的是顯示更多信息的圖形儀表板。圖形儀表板如圖4所示共有兩類：一類是除傳統(tǒng)由步進馬達驅(qū)動的儀表外，增加了TFT-LCD顯示圖形的儀表板;另一類是儀表沒有了可動部件，都由大型TFT-LCD顯示的完全圖形儀表板。
圖4圖形儀表的大致分類
儀表和TFT-LCD并用的儀表板，價格不太高，采用中型QVGA或WQVGA尺寸的TFT- LCD。顯示器上顯示的汽車診斷信息、安全信息都使駕駛員很容易看到，同時，通過軟件的變更，還能顯示在汽車后退時后方的圖像，并有以箭頭表示前行方向的簡易導(dǎo)航功能，駕駛員的識別能力提高，安全性也就顯著提高。歐洲各汽車廠商，不僅對高級車，而且對中級車都己有采用計劃。
為實現(xiàn)這種儀表板，需要高速處理器件，使用速度超過100MHz的32位微機。瑞薩面向這一應(yīng)用提供32位SH7262和SH7264微機?，F(xiàn)正提供樣品，今年5月開始生產(chǎn)。由于內(nèi)置了144MHz的32位SH-2ACPU、顯示圖形和視頻圖像的視頻顯示控制器和視頻輸入接口以及2面保持WVGA(480x240像素)TFT-LCD用幀緩沖器的1MB SRAM等，因而大大削減了處加部件。SH7262內(nèi)置了控制步進馬達的PWM計時器，組合了驅(qū)動步進馬達的廉價儀表板用MCU，可以制作功能各異的若干種儀表板。SH7264內(nèi)置控制4個步進馬達的PWM計時器，因而只需一個就能制成完整的儀表板。
使用SH7264的圖形儀表板構(gòu)想如圖5所示，可了解外加部品很少。圖6給出了使用SH7264儀表板的評估板。為使用戶容易開發(fā)，公司提供儀表板評估軟件、圖像庫、變換位圖數(shù)據(jù)RGB輸出的變換器等的軟件。
圖5 SH7264圖形儀表板構(gòu)想
圖6 SH7264評估板
沒有儀表那樣的可動部品，采用大型TFT-LCD顯示一切的全圖形顯示板(如圖7所示)，從去年起己開始配置在日本的部分高級車里。變更了行走模式的顯示，加進了夜視攝像機的圖像和導(dǎo)航畫面等，再通過更替軟件，即可實現(xiàn)最適當(dāng)?shù)娘@示，因而作為未來的導(dǎo)航設(shè)備受到特別關(guān)注。這種導(dǎo)航設(shè)備使用了瑞薩的32位微機SH7751R。SH7751R由240MHz的32位SH-4 CPU和內(nèi)置多個外圍電路的微機組成。新開發(fā)的儀表板將采用內(nèi)置2個更高性能的533MHz、32位SH-4A CPU的SH7786。
圖7 全圖形化儀表板
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