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单片机在汽车动力方面应用 　　摘要： 单片机技术被广泛地应用到各种家电、游戏机、遥控器等产品中，我们的日常生活中早已经离不开单片机技术，单片机的功能就是提高产品的一些指标，其中包括智能性、易用性和节能型等，而且单片机技术也已经被应用到很多领域当中，它不仅给我们的生活带来方便，还提高工农业的效率和质量。基于单机片的特点，研究单片机在汽车动力方面的应用，阐述单片机的未来发展趋势。 　　关键词： 单片机；汽车动力；应用 　　中图分类号：U463.82 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0710121－02 　　研究人员已经对单片机技术做了相关研究，多数研究人员关注着《单片机技术应用》这门课程在学校内的应用和实践方面。单片机从最开始的微处理器技术为导向，不断扩大成为大规模集成电路，再通过在广大的应用领域的带动，不断朝着个性化方向发展。按照处理数据的能力将单片机划分为几个类别：主要有4位机、8位机、16位机、32位及64位机等，其中家用电器常采用4位机，工业控制常采用8位机以上的单片机。 　　1 单片机的概述 　　单片机，也叫做单片微控制器，这种技术不是单纯地制成一个具有逻辑功能的芯片，而是用一个计算机系统，采用集成的方法将其集成到芯片上。也就是说，一片芯片能够集成为一台计算机。美国INTEL公司在1980年时，曾推出了MCS-51单片机，这个产品和MCS-48单片机做比较研究，我们可以发现前者具有先进的结构、强大的功能，而且这个产品还基于MCS-48单片机的技术，又增加了111条指令和电路单元，所以知道目前为止主流产品仍然还是MCS-51系列或其兼容的单片机。很多学校在教授单片机技术应用的课程时，也采用MSC-51单片机作为教学内容中的主要基础性学习内容。在高职机电一体化技术专业的课程中有单片机技术应用课程，这门课程塑造了学生的专业能力，具有较强的实践性和技术性，对于单片机技术的应用，不仅有助于学生就业，还有助于促进企业自动化水平的提高，造福于社会。所以，单片机技术无论是在学校中，还是在工作岗位上都占据着重要的作用，因此笔者认为深刻理解单片机技术的内涵和应用是非常重要的，这方面的知识对学生和工作人员都有帮助，有助于人们理解单片机的工作环节和功能。 　　2 单片机在汽车动力方面的应用 　　2.1 增加系统性能 　　当前，全球汽车工业面临的重要课题是如何不断地降低汽车油耗、减少排放以及进一步提高其驾驶性能。要做到这些，就要求ECU，特别是用于发动机管理系统（EMS）中的ECU具备运算能力越来越强大的单片机，以完成软件中各种复杂的算法和控制及实现各种硬件功能。汽车动力总成系统的应用领域的ECU，根据其用途大致可分为五大类：辅助型系统、经济型系统、基本型系统、主流型系统、高档型系统。 　　辅助型系统将由于其安装方式的不同和更多机电一体化的情况出现而变得更多样化，但所用的单片机的运算能力将变化不大，仍在10-40MIPS之间，其内部存储器的大小一般会小于0.5MB。经济型系统主要是用于摩托车或新兴市场的微型汽车，其单片机的运算能力及内部存储器分别增加到约80MIPS及768KB左右。 　　基本型系统将承受由产品商品化引起的成本压力，低成本小型汽车的普及更加印证了这一趋势。在这一类别中，单片机的计算能力和内部存储器会增加至90MIPS及718-1024KB左右。 　　主流型发动机系统以优化的系统成本及可升级性为主要特征。由于软件标准化的要求及一些高端功能在这类车型中被更多地使用，所需要的单片机的运算性能也需大幅提高。此外，由于该类系统被用在多款车型中，其单片机内部需携带更多的存储器。 　　在高档型发动机系统中，单片机的运算性能是至关重要的，预计会从目前的250MIPS增加到500MIPS，而同时内部存储器大小也会将从目前的2-4MB增加到4-5MB，在个别系统中甚至可达8MB。这么高的运算性能和存储容量如光靠一个单片机来完成，会面临设计高度复杂、制造成本昂贵、内部总线传输能力限制，甚至是芯片散热困难等一系列问题。因此将来在这类ECU的设计中，会采用多核心或多单片机的方式来分散计算任务和产生的热量。 　　2.2 降低系统成本 　　随着AUTOSAR逐渐被汽车界所接受，单片机的制造商必须采取适当的策略来支持这一标准。除了设计新产品时加入某些硬件上满足其标准的功能，如更大Flash来放置更大的程序，更大的RAM来放置增多的变量及专门的存贮器保护单元（MPU）外，单片机制造商也需要在硬件推出的同时，向顾客提供单片机应用层（MCAL）所用到的底层驱动软件，并且与软件工具的开发商紧密合作，以提供能产生全套“基础软件”的程序包（Suite）。 　　除了通过标准化来降低软件成本外，有许多降低硬件成本的方法被