英飞凌单片机选型
英飞凌单片机例程tc1767_taskingv33r2_flash
Page 11
Exercise MEM_1 – Tasking Viper Reflash Project
Refresh files in the project Right click on „MEM_1‟ in the navigator
Select „Refresh‟ from the pull down menu
confidential
Page 5
Exercise MEM_1 Dave Configuration(cont.)
Save (File Save) this DAvE file in : d:\hot\tc1767\MEM_1\MEM_1.dav Let DAvE now generate the code for you Go to File Generate Code or click: DAvE opens a new window with the Project Documentation file. On the left hand side a browser window shows the generated files. You can take a look at the generated code or just find out in which file DAvE put the included functions. In general:
Programming the internal flash Exercise MEM_1
Exercise MEM_1 Objective
Objective: Pregram the internal Flash Run the code from here: on board LED will blink.
英飞凌单片机选型
24 / 30/40
最多10 1 1 4 最多2 QFP 144 / 176
16 / 24
最多8 0 1 4 QFP 64/100 / 144 - 40°C to +125°C
16 / 24
最多6 0 1 4 QFP 100 / 144 - 40°C to +125°C
9 / 16
最多6 0 1 2 QFP 64 / 100
程序 [PSRAM]
数据 [DSRAM] 双端口[DPRAM]
SB RAM CAN ADC Standby 通道数 通道数 8 最多3 最多24 最多6 0 1 最多4 可选 QFP 100 / 144 - 40°C to +125°C
112
24 2 8 3 24 8 0 1 4 2 通道 QFP 144 - 40°C to +125°C
XC874
Vector Computer
XC878
Vector Computer
52kB
XC874
Vector Computer
XC878
Vector Computer
32kB
XC886
Vector Computer
XC888
Vector Computer
XC886
XC888
Vector Computer
工作温度 (T环境)
- 40°C to +125°C
- 40°C to +125°C
-40°C to +125°C
* **
USIC: CCU:
可配置成UART, LIN, SPI/QSPI, IIC, IIS 用于PWM, D/A
04.05.2012
如何下载英飞凌单片机相关资料中英文用户手册、数据手册、应用笔记
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*顺便介绍一个有用的搜索application notes的方法-1
刚才的页面中,点击“Application Notes Selector” (见下图)
如何下载英飞凌单片机相关资料?
中英文用户手册、数据手册、应用笔记等
第一步
进入英飞凌官网主页
主页上找到Product Categories下Microcontroller,点击”+”,找到需要 的单片机类型(8-Bit/16-Bit)(见下图),点击进入
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第二步
以8-Bit Microcontroller为例, 点击选择XC800 I-Family (Industrial & Multimarket)(见下图)
点击选择需要了解的系列
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第三步
以XC87x-Series为例,进入XC87x-Series页面后,页面下拉,点击选择 “Document”(见下图)
点击下载需要的资料
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英飞凌单片机选型
英飞凌单片机选型引言概述:单片机是嵌入式系统领域最常用的集成电路之一,广泛应用于工业自动化、消费电子、通信设备等领域。
在选择单片机时,相对于其他品牌的产品,英飞凌的单片机以其出色的性能、可靠性和适应性备受认可。
本文将对英飞凌单片机选型进行详细阐述,帮助读者理解不同系列单片机的特点与应用场景,从而为项目的设计与开发提供有效的指导。
正文内容:I.英飞凌单片机系列介绍A.XMC系列单片机1.特点1:高性能和低功耗2.特点2:丰富的外设接口3.特点3:完善的开发工具链B.XC800系列单片机1.特点1:紧凑和简单的架构2.特点2:适用于低成本应用3.特点3:广泛的应用支持C.16位单片机系列1.特点1:高性能和可扩展性2.特点2:丰富的外设接口3.特点3:灵活的存储器选项II.英飞凌单片机选型指南A.应用需求分析1.项目类型与规模2.功能与性能需求3.软硬件资源限制B.可选择的单片机系列评估1.XMC系列的适用场景2.XC800系列的适用场景3.16位单片机系列的适用场景C.性能比较与评估1.性能参数分析2.功能对比与优势3.单片机可靠性评估III.英飞凌单片机选型实例A.工业自动化应用实例1.控制任务需求分析2.XMC系列单片机选型实例3.XC800系列单片机选型实例B.消费电子应用实例1.功能与性能需求分析2.XMC系列单片机选型实例3.16位单片机系列选型实例C.通信设备应用实例1.通信任务需求分析2.XMC系列单片机选型实例3.16位单片机系列选型实例IV.英飞凌单片机选型策略指导A.强大的技术支持与生态系统B.深入了解英飞凌单片机产品线C.根据应用场景选择合适的单片机系列V.总结在进行英飞凌单片机选型时,针对不同的应用需求和设计要求,我们可以根据项目规模、功能性能需求和软硬件资源限制等因素进行分析与评估。
本文介绍了不同系列英飞凌单片机的特点与适用场景,并提供了实例与选型指导,以帮助读者更好地选择合适的单片机系列。
Infineon单片机详解
开发板电路图
CPU部分 电源部分 JTAG接口与启动配置 串行接口电路 CAN接口电路 LIN接口电路 LED 电路 EEPROM电路
非屏蔽中断 辅助晶振
CPU部分
主晶振
带上划线符号为低电平有效 复位引脚 片选信号 异步/同步 串行接口
地址/数 据总线
比较/捕 获模块
定时器引脚 输入
数据存储区地址映射
程序存储区
XC167中有两个片上程序存储区,用于代码/数据存储 256KB程序FLASH/ROM,C0‘0000H…C3‘FFFFH存储 代码和常量数据。FLASH可以通过软件(反复)编 程,ROM只能在工厂掩模编程 6KB程序SRAM(PSRAM)E0‘0000H…E0‘17FFH存储 临时代码和其它数据,比如高级引导加载程序可写 在PRAM中,继而执行该程序对片上存储器进行编程
XC167CI实验板功能模块介绍
XC167-CI实验板
XC167CI简装开发板的特点
英飞凌系列的XC167CI采用的是TQFP144 的封装形式 板上的双重电源可以为XC167CI提供5V伏 / 2点6伏的电压。 高速的CAN收发器,LIN 收发器,EPROM, URAT(RS232串口) 8位低功耗的LED
第三章:体系结构
存储器组织 中央处理器
XC167CI芯片模块框图 双端口RAM
可编程FLASH 片上调试支持 实时控制 看门狗定时器 晶振/锁相环 中断和外围 事件控制器 程序RAM 程序管理单元 数据管理单元
数据 RAM
异步/同步 AD转换器 串行接口
高速同步串 行接口
外围总线控制 比较/捕获 单元 TwinCAN 模块
英飞凌 开发工具的使用(DAvE Keil FLOAD MEMTOOL)[1]
开发工具的使用英飞凌XC800系列单片机写在前面本篇内容为英飞凌科技有限公司(Infineon Technologies CO., LTD.)的XC800系列单片机的基础篇之一。
如无特别说明,所指的产品为XC800系列单片机中的首款型号:XC866。
由于后续芯片会有更多的改进/增加措施,如需要关注其它产品,需要再结合相应的产品数据手册(Data Sheet)和用户手册(User Manual)! 由于版本更新等原因,可能会出现各版本间的资料说法有略微差异,请以英飞凌网站公布的最新英文版本的产品数据手册(Data Sheet)和用户手册(User Manual)为准!内容英飞凌8位单片机硬件的连接基本的硬件连接方式DAvE的安装与使用DAvE软件用于配制项目文件,设置端口,定时器工作方式等 Keil软件的安装与使用Keil软件编辑(插入)用户代码实现用户目标功能编译源文件,生成目标代码软件仿真下载工具的安装与使用FLOAD软件下载程序到目标芯片MEMTOOL软件下载程序到目标芯片硬件的连接XC866评估板(Starter Kit)结构图:直流:8~18V/300mA硬件连接连接步骤将串口和电脑串口连接连接电源。
当连接好电源时,电源指示灯点亮OCDS接口的连接XC866使用16针的标准JTAG接口。
信号排列如下:JTAG 接信号线定义:接地信号线GNDOCDS 配置(XC800中不使用)OCDSE保留(留作特殊应用时使用)RCAP1/2电源VCC测试系统复位信号TRST目标系统复位信号RESET测试时钟TCK测试机时钟CPU_CLOCK测试数据串行输入TDI测试数据串行输出TDO测试模式选择TMS在连接OCDS调试接口时,需要注意,应该将箭头端连接到开发板上针脚1处。
使用OCDS调试接口,同样能够下载程序到单片机,不一定需要通过串口下载程序到目标机,再进行调试。
为了方便学习,下面介绍一个程序的基本流程。
英飞凌16_32位单片机一级JTAG连接引脚配置
Application Note
5
V2.2.1, 2003-07
AP24001 OCDS Level1 JTAG Connector
Low Cost EVA Board Connector
4
Low Cost EVA Board Connector
The Infineon StarterKit boards are equipped with a low cost DB25 printer port connector. The JTAG Signals are mapped to the following Printer-Port signals. It is not recommended to use a DB25 connector in customer applications since the onboardwiggler would eat up additional board space & power.
Controller Area Network (CAN): License of Robert Bosch GmbH
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英飞凌单片机选型手册
XC166 40 MHz, Single Cycle
XC164CS Mid-range
XC164CM Low-end
XC167 High-end Motor Ctrl
XC161 High-end
C500 20 MHz, 12 Cycle
C505 44 Pin, CAN
C515 80 Pin, CAN
with 2 Nodes
–
MultiCAN with 2 Nodes
✓
✓
3 + 1-ch
✓
2
✓
✓
✓
PG-TQFP-64
✓
–
✓
✓
3 + 1-ch
✓
2
✓
✓
✓
PG-TQFP-64
✓
MultiCAN with 2 Nodes
✓
✓
3 + 1-ch
✓
2
✓
✓
✓
PG-TQFP-64
32-bit Microcontrollers
8
8-bit Microcontrollers
C505CA
10
C515C
12
C868
14
XC866
16
XC886/888CLM
18
XC886/888LM
20
Starter Kits for 8-bit Microcontrollers
22
16-bit Microcontrollers
C161K/O
24
✓
2
✓
✓
✓
PG-TQFP-48
✓
–
✓
✓
3 + 1-ch
英飞凌的IGBT驱动芯片介绍
EiceDRIVERTM器件型号定义
EiceDRIVER™ 6 ED 003 L 06 – F
绝缘等级 F = 功能性隔离 S = 安全隔离
电压等级 06 = 600V 12 = 1200V 17 = 1700V
驱动器类型 I = IC (无核变压器技术) L = IC (电平转换技术)
UP TO 600V
TO LOAD
Page 8
6ED003L06-F
测试负电压承受能力(电机负载)
VUZdWc
VGE
Motor
Lp
Cp
OUT
COM/VSS
-50V
Page 9
6ED003L06-F: 系统隔离要求
输入线电压
整流桥
隔离屏障
逆变器
交流 直流
...................
6ED003L06-F
Page 21
Infineon‘s Latest Release
EiceDriver™ - 1ED020I12-F
Single Channel Gate Driver IC Galvanic Isolation Coreless Transformer Technology Driving IGBT/MOSFET up to 100A
- 150 °C – compact – no ageing – low power consumption – high speed, no temperature drift – 5V CMOS inputs
22EEDD用用一一个个CCLLTT实实现现上上下下桥桥臂臂的的电电位位隔隔离离,,但但其其输输入入与与输输出出之之间间未未用用CCLLTT作作电电气气隔隔离离。。 Page 20
英飞凌IGBT模块变频器选型表
英飞凌IGBT模块变频器选型表变频器的开关频率相对来说比较低,大部分开关频率fk<8KHz,因此应选择低饱和压降型IGBT;也有一些应用中其开关频率fk 高达15KHz 左右,这时就应选择高频型IGBT模块,即选用英飞凌“KT3”或“DN2”系列IGBT。
下面列出在正常环境下,强迫风冷的散热条件下,变频器推荐选用英飞凌IGBT 型号,如果散热条件更好(或更差的冷却条件),则可考虑采用电流值更小(或更大)的IGBT模块。
检测设计是否合理的简单方法是:逆变器加热到额定功率,达到热稳定后散热器的最高温度不超过80℃,一般选用75℃作为散热器温度继电器的保护点。
英飞凌大多数用于变频器的IGBT模块均内置NTC 温度传感器,NTC 更有效地检测到IGBT模块的壳温,建议这个过温点可设计在90℃以下。
表1 变频器选用英飞凌IGBT模块推荐表对于大于110KW 的变频器,需要IGBT模块并联,建议选择英飞凌FF450R12ME3(两单元)或FS450R12KE3(六单元),其特点是内部封装电感低,结构易于并联。
若要求更高的可靠性,可选择英飞凌大功率IGBT模块(IHM),它采用AlSiC 基版,耐热循环能力比铜基版高,反并联续流二极管(F.W.D)容量更大。
英飞凌IHM IGBT模块两单元可达到1200A, 1700V (FF1200R17KE3);一单元IGBT模块可达到3600A、1700V(FZ3600R17KE3)。
对于经整流后的直流母线电压大于750V 的电力电子设备或多电平级联方式中高压变频器可选用下列英飞凌IGBT 系列。
详细英飞凌IGBT模块产品目录可参阅:BSM75GB170DN2 34mm 两单元 75A,1700VBSM100GB170DLC 62mm 两单元 100A,1700VBSM150GB170DLC 62mm 两单元 150A,1700VFF200R17KE3 62mm 两单元 200A,1700VFF300R17KE3 62mm 两单元 300A,1700VBSM300GA170DLS 62mm 一单元 300A,1700VBSM400GA170DLS 62mm 一单元 400A,1700V注:“S”代表“DLC”+集电极引出端。
英飞凌模块选型
英飞凌模块选型对于一个具体的应用来说,在选择igbt功率模块时,需要考虑其在任何静态、动态、过载(如短路)的运行情况下:•器件耐压;•在实际的冷却条件下,电流的承受力;•最适合的开关频率;•安全工作区(soa)限制;•最高运行限制;•封装尺寸;bsm100gb60dlc1、igbt耐压的选择因为大多数igbt模块工作在交流电网通过单相或三相整流后的直流母线电压下,所以,通常igbt模块的工作电压(600v、1200v、1700v)均对应于常用电网的电压等级。
考虑到过载,电网波动,开关过程引起的电压尖峰等因素,通常电力电子设备选择igbt器件耐压都是直流母线电压的一倍。
如果结构、布线、吸收等设计比较好,就可以使用较低耐压的igbt模块承受较高的直流母线电压。
下面列出根据交流电网电压或直流母线电压来选择igbt耐压的参考表:igbt耐压选型参考表2、igbt电流的选择半导体器件具有温度敏感性,因此,igbt模块标称电流与温度的关系比较大。
随着壳温的上升,igbt模块可利用的电流就会下降,英飞凌igbt模块是按壳温tc=80℃或100℃来标称其最大允许通过的集电极电流(ic).对于英飞凌 npt-igbt芯片来说,当tc<25℃时,这个电流值通常是一个恒定值,但是,随着tc的增加,这个可利用的电流值下降较快,有些igbt品牌是按照tc=25℃的电流值来标称型号,这个需要特别注意。
英飞凌 igbt3集电极电流ic随壳温tc的变化需要指出的是:igbt参数表中标出ic是集电极最大直流电流,但这个直流电流是有条件的,首先最大结温不能超过150℃,其次,还受的安全工作区(soa)的限制,不同的工作电压、脉冲宽度,允许通过的最大电流不同。
同时,各大igbt品牌也给出了两倍于额定值的脉冲电流,这个脉冲电流通常指脉冲宽度为1ms的单脉冲能通过的最大通态电流值,即使可重复也需要足够长的时间。
如果脉冲宽度限制在10us以内,英飞凌 igbt3短路电流承受能力可高达10倍的额定电流值。
英飞凌汽车电子器件选型
Lowbeam Indicator Park Optional Fog
55W
27W 10W 2x 55W
Park Indicator Lowbeam Highbeam
10W 27W 55W
65W
Highbeam 65W
Lowbeam 55W
Indicator 27W
Left Front-Light
Control
Right Front-Light
Control
LEDs
Relays
m n
Low-Side Driver
HITFET ™ BTS3110/18
BTS3134 BTS3160D
Interior Light
LED Driver
Basic LED Driver without Status
BCR40x
Basic LED Driver TLE424x
Power System ICs
C Smart Power C System Integration
– ABS/Airbag – Powertrain – Body
Infineon® Embedded Power ICs
C Single Package C Smart Power and
Controller Integration
System Basis Chip TLE826xE TLE826x-2E
Optional: DC/DC Regulator
TLF50281
Single or Dual High-Side Driver
Supply
Communication
32-bit Multicore/Lockstep
Infineon单片机详解
微型计算机的组成框图 (由多个IC芯片组装在一个主电路板上)
所有单元都组装 在一个IC芯片上
Infineon单片机分类
根据每种型号的存储器的类型分类
无ROM型:C167CR-LM ROM型 :C167CR-16RM OTP型 :C164CI-8EM FLASH型 :XC167CI-32F
9针RS-232串口(DB9) 1--CD载波侦测(Carrier Detect) 2 -- RXD接收数据(Receive) 3 -- TXD发送数据(Transmit) 4 -- DTR数据终端准备(Data Terminal Ready) 5 -- GND地线(Ground) 6 -- DSR数据准备好(Data Set Ready) 7 -- RTS请求发送(Request To Send) 8 -- CTS清除发送(Clear To Send) 9 -- RI振铃指示(Ring Indicator)
第二部分:XC167CI实验板简介
XC167-CI单片机简介
XC167-CI单片机特性
XC167-CI实验板功能模块介绍
XC167CI芯片外部资源
主晶振 8.0MHZ 辅助晶振 32.768KHZ 内部集成PLL, 可以倍频到40MHZ
103个可位 寻址的I/O
调试接口
XC167CI的引脚配置图
数据存储区
XC167中有两个片上RAM区,用于数据存储 2KB双端口(Dual Port )RAM (DPRAM) 00‘F600H…00‘FDFFH可用于存储全局寄存器组 (GPR)、系统堆栈、变量和其它数据,尤其用 于存储MAC操作数 4KB数据(Data)SRAM(DSRAM) 00‘C000H…00‘CFFFH可用于存储系统堆栈(推荐 使用)、变量和其它数据 注:数据也可以存储在PRAM中,但是访问数据存储 区的速度最快。代码不能在DPRAM,DSRAM中执行
基于英飞凌TC264DA单片机的汽车发动机异常振动检测装置电路设计
10.16638/ki.1671-7988.2021.01.022基于英飞凌TC264DA单片机的汽车发动机异常振动检测装置电路设计*邓汝奎,范毅,李光平,班璐(南宁学院,广西南宁530200)摘要:汽车发动机存在异常振动时,容易导致发动机异常损耗,使用寿命下降等问题,及时检测出发动机是否存在异常振动是解决该问题的关键。
文章的设计基于英飞凌TC264DA单片机,以MPU6050模块采集发动机振动加速度,利用单片机自带的FFT模块识别处理发动机振动频率变化规律,判断发动机异常振动故障及其类型,并将诊断结果显示于TFT显示屏的硬件电路系统,实现汽车发动机振动的自动化检测,降低汽车发动机振动检测对于人工经验的依赖,提高发动机振动故障的诊断效率。
关键词:汽车发动机;振动检测;单片机;电路设计中图分类号:U462.1 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2021)01-70-03Circuit Design of Automobile Engine Abnormal Vibration Detection Device Basedon Infineon TC264DA MCU*Deng Rukui, Fan Yi, Li Guangping, Ban Lu(Nanning University, Guangxi Nanning 530200)Abstract: When there is abnormal vibration in automobile engine, it is easy to cause abnormal loss of engine and decrease of service life. The key to solve this problem is to detect whether there is abnormal vibration in engine in time. The design is based on Infineon TC264DA microcontroller, MPU6050 module is used to collect the engine vibration acceleration, and the FFT module of the microcontroller is used to identify and process the change law of the engine vibration frequency, and judge the abnormal vibration fault of the engine and its type, and the diagnosis results are shown in the hardware circuit system of the TFT display screen, and finally realize the automatic detection of the automobile engine vibration, reduce the dependence of the automobile engine vibration detection on manual experience, and improve the efficiency of the diagnosis of the engine vibration fault.Keywords: Automotive engine; Vibration detection; Single chip microcomputer; Circuit designCLC NO.: U462.1 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)01-70-03前言随着汽车行驶里程以及使用年限的增加,发动机往往会出现异常振动的情况,对于汽车发动机异常振动诊断检测,常见的通过判断发动机是否缺火,识别发动机是否存在缺缸工作[1],但发动机出现异常振动时,还存在诸如发动机机脚性能下降导致的异常抖动,或者异常振动不是非常明显时,通过人工经验往往难以察觉,因此,利用发动机在出现异常作者简介:邓汝奎(1985-),男,硕士,讲师,就职于南宁学院,研究方向为汽车电气及控制技术。
英飞凌IGBT应用选型指南
FZ2400R17HP4_B29(12pcs/set)
FF1400R17IP4(18pcs/set)
FF600R17ME4(36pcs/set) FF450R17ME4(48pcs/set) FF1000R17IE4(18pcs/set)
LightSTACK
2.5MW
ModSTACKTMHD
F3L300R12PT4_B26(3pcs/set)
150KW
F3L400R12PT4_B26(3pcs/set)
大功率两电平光伏逆变器:
变流器功率
IGBT型号及数量
封装图片
50KW
FF300R12KT4(3pcs/set)
75KW
FF450R12KT4(3pcs/set)
100KW~
150KW
FF450R12ME4(3pcs/set)
ModstackTM3
LightSTACK
2.0MW
FF14000R17IP(6pcs/set)
FF1000R17IE4 (9pcs/set)
ModstackTM3
LightSTACK
双馈风电变流器网侧:
电机功率
IGBT型号及数量
1.25MW
FF450R17MR4(3pcs/set)
FS450R17ME4(1pcs/set) FF650R167IE4(3pcs/set)
3.5KW
F4-50R07W2H3_B51(1pcs/set)
5-8KW
F4-75R07W2H3_B51(1pcs/set)
中小功率三电平光伏逆变器:
变流器功率
IGBT型号及数量
封装图片
10KW
F3L30R06W1E3_B11(3pcs/set)
英飞凌CAN功能系列MCU介绍
Page 4
CAN出现之前 – 点对点连线
空调 引擎 控制 防抱死 制动 照明 电控 门锁
仪表 盘 气囊 电控 车窗
变速箱 控制
主动 悬架
电控 座椅
Page 5
CAN总线拓扑图
空调 引擎 控制 CAN 高速 防抱死 制动 CAN CAN 仪表盘 CAN 照明 CAN CAN 低速 CAN CAN 变速箱 控制 CAN 主动 悬架 电控 座椅 CAN 电控 车窗 CAN 气囊 电控 门锁 CAN
收发器 CAN未规定必须使用哪种收发器
¬ 由于有许多不同类型的CAN收发器,因此微控制器未集成收发器
通常使用双绞线 有些CAN收发器使用单线,有些CAN收发器具有容错能力
2009-11-17
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报文1
报文2
报文3
报文4
源总线 速度A
节点A
无 需
MultiCAN/TwinCAN
节点B
CP U干 预
目标总线 速度B
报文1
报文2
报文3
报文4
至FIFO 对象n
2009-11-17
至FIFO 对象n+1
至FIFO 对象n+2
至FIFO 对象n+3
Page 19
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英飞凌哪些MCU器件具有 -- Bosch CAN? C161JC C161CS
2x Bosch CAN
C164CM C164CI C505CA C515C C164CL C167CR C167CS
基于英飞凌TC275单片机的高压共轨柴油机电子控制单元电源模块设计
现代电子技术Modern Electronics Technique2022年2月1日第45卷第3期Feb.2022Vol.45No.30引言柴油发动机高压共轨技术诞生于20世纪90年代,是目前主流的柴油机电控技术。
而电源模块是电控系统的基础,也是高压共轨系统能够连续可靠运行的重要硬件部件之一。
一个良好的电源模块设计是整个电控系统稳定运行的前提,电源的好坏直接影响系统的可靠性。
电源为整个系统提供能量,具有极其重要的地位。
电源的设计需要考虑的因素包括输出的电压、电流,安全性,电磁兼容和电磁干扰,功耗和成本等。
本文根据电子控制单元(ECU )的功能需求选择了TLE7368和DOI :10.16652/j.issn.1004⁃373x.2022.03.033引用格式:靖沛,申立中,姚国仲,等.基于英飞凌TC275单片机的高压共轨柴油机电子控制单元电源模块设计[J].现代电子技术,2022,45(3):181⁃186.基于英飞凌TC275单片机的高压共轨柴油机电子控制单元电源模块设计靖沛,申立中,姚国仲,毛本泉(昆明理工大学交通工程学院,云南昆明650504)摘要:以英飞凌TC275为主控芯片的高压共轨柴油机电子控制单元为研究对象,通过对其电源需求进行分析,设计了包含防反接、防浪涌、滤波和储能等模块的电源输入电路。
以英飞凌TLE7368电源芯片为基础,设计了能提供给ECU 各传感器、控制器和执行器所需5V 、3.3V 和1.3V 电压的主电源电路。
为实现喷油器的高低边驱动,使用英飞凌TLE4284和意法半导体L9781芯片设计了预驱栅极电源电路和喷油驱动电源电路。
为验证所设计电源电路的正确性,对各个电源模块在发动机转速为怠速、1000r/min 、2000r/min 和3000r/min 的情况下输出的电压值进行测量,包括24V 蓄电池电压、48V 的喷油驱动电压、微控制器所需的5V 、3.3V 和1.3V 电压,得到相应的测试波形。
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英飞凌单片机选型
英飞凌半导体微控制器(MCU)具有8位、16位、32位全系列产品。
实现高性能的电机驱动控制,在严酷环境下(高温、EMI、振动)具有极高的可靠性。
一.8位单片机(XC800系列)
图1-1 XC800系列单片机命名规则
上图的外设类型中,C指CAN总线通信模块,L指LIN总线通信,M指片上集成的快速乘除法模块,主要是为了方便乘除法运算,提高单片机运算速度和控制质量。
1.1 XC864系列
XC864系列片内Flash,可以防止用户代码被读出,保护知识产权,同时具有编程和擦除保护防止数据丢失,还支持在应用编程(IAP)和在系统编程(ISP)。
另外,还有一个产生PWM信号用于电机控制的输入捕捉/比较单元(CCU6),一个10位A/D转换单元,一个片上调试支持单元(OCDS),大多数器件还有由扩展UART支持的低成本串行本地通信网络(LIN)和LIN的低层次驱动。
片内集成10M晶振和锁相环(PLL)。
1.2 XC866系列
XC866系列的基本特性与XC864相似,改进的地方有外部端口数目增加,ADC的转换通道由4增为8,片上Flash存储单元分为程序存储单元(P-Flash)和数据存储单元(D-Flash),其大小也有多种可选。
可用片内10M晶振或外接4-12M晶振。
表1-2 XC866系列器件参数表
1.3 XC886系列
XC886的功能与XC864相似,改进的地方有,增加外部端口的数目,增加CAN通信功能,增加乘除法单元(MDU)以增强实时运算和控制能力,增加协调旋转数字计算器/矢量计算(CORDIC)用来协调计算三角、线性和混合的高速运算,增加16位定时/计数器Timer21,另外增加一个UART通信接口。
此外在存储器方面,Boot ROM由8K增加的12K,XRAM 由512B增加到1.5K,Flash也有24K和32K两种可选。
片内9.6M晶振或外接4-12M晶振。
表1-3 XC886系列器件参数表
1.4 XC888系列
XC888的功能和XC886相同,只是外部I/O端口的数目由34增加到48,相应地外部引脚的数目由48增加到64。
表1-4 XC888系列器件参数表
XC858的功能与XC888基本相同,只是I/O数目最高为40,Boot ROM与XC866相同只有8K,但是XRAM增加到3K。
此外Flash容量也有36/52/64K三种可选。
片内集成4M 晶振,外部可接2-20M晶振。
此外,片内没有乘除法单元(MDU)和协调旋转数字计算器(CORDIC)。
表1-5 XC858系列器件参数表
1.6 XC878系列
XC878和XC888功能相同,只是Boot ROM为8K,而XRAM增加到3K,Flash有52和64两种可选,外部可用I/O端口为40。
片内集成4M晶振,外部可接2-20M晶振。
表1-6 XC878系列器件参数表
1.7 XC82x系列
XC82x供电电压为3-5V,16脚或20脚封装,最多可用I/O数为17,片内8K Boot ROM,256B XRAM和256B RAM,4K Flash。
外设丰富,有三个16位定时/计数器,一个实时时钟,一个四通道10位A/D,捕捉/比较单元(CCU6),乘除法单元(MDU),一个UART。
此外,有特色的是有I2C接口以及LED和触摸屏传感器控制单元,方便实际应用。
片内集成了48M 和75K两种晶振。
表1-7 XC82x系列器件参数表
XC83x 和XC82x 功能类似,Flash 有4K 和8K 两种可选,外部I/O 端口增加到25个,可以大电流和上拉输出,增加协调旋转数字计算器(CORDIC ),ADC 增加到8通道。
有XC835和XC836两种型号,前者为24脚封装,后者为28脚封装。
XC82x 和XC83x 是XC800系列的重要补充,用于电机驱动、照明及空调等领域,大幅改进产品的能效(最高节能潜力达到40%或以上),很好地满足低成本和高能效的双重要求。
二.16位单片机(XC16x 系列)
随着嵌入式控制系统的复杂度日益增长,新型高端嵌入式控制系统对微控制器提出了更高要求,它必须具备比传统8 位微控制器更高的CPU 性能和更强大的外设功能。
英飞凌16 位CMOS 微控制器系列的体系架构继续沿用流行的英飞凌8 位微控制器系列中成熟的硬件和软件概念,但是不考虑与先前8 位微控制器系统的兼容性。
主要改善的性能有:MAC 单元加入DSP 功能处理数字滤波器算法,缩短了乘除运算的时间;五级流水线结构;大多数指令为单周期指令;可遍寻地址空间的PEC 传送。
可通过片上调试支持单元(OCDS )对目标系统进行调试。
)
图2-1 XC16x 系列单片机命名规则
上图为16位单片机的命名规则,其中特殊性能最为关键,不同系列的芯片,其外设不同,因此性能也不同。
2.1 XC161系列
XC161CJ 具有2KB 双口RAM (DPRAM ),用于存储变量、寄存器组和堆栈, 4KB 的高速数据SRAM (DSRAM ),用于存储变量和堆栈,2KB 高速程序/数据SRAM (PSRAM ),用于存储代码和数据,128/256 KB 片上Flash 程序存储器,用于存储指令或常量。
12通道ADC (10位或8位),两个输入捕捉/比较单元(CCU ),两个多功能通用定时器单元(GPT ),两个异步/同步串行通道(USARTs ),两个高速同步串行通道(SPI ),控制器局
域网(TwinCAN)模块,闹钟中断的实时时钟(RTC),看门狗定时器(WDT),刷新时间间隔可编程,引导程序加载器,用于进行灵活的系统初始化系统配置和控制寄存器的保护管理。
多达99个具有独立位寻址功能的I/O引脚。
表2-1 XC161系列器件参数表
XC161CS系列中还分为Standard Devices和Grade A Devices两种,是根据对Flash的读写时间进行分类的。
其中,Grade A Devices的读写时间较短。
2.2 XC164系列
XC164系列有XC164CM和XC164CS两种。
XC164CM为64脚封装,具有2KB 双口RAM(DPRAM),2KB高速数据SRAM(DSRAM),2KB高速程序/数据SRAM(PSRAM),128/64/32 KB 片上Flash 程序存储器。
表2-2-1 XC164CM系列器件参数表
表2-2-2 XC164CS系列器件参数表
2.3 XC167系列
XC167为144脚封装,16个ADC转换通道,有128/256K两种Flash可选,有多大103个I/O端口,也有Grade A Devices。
表2-3 XC167CI系列器件参数表
2.4 XE162xN系列
XE162xN属于增强型XE166_N系列,采用64脚封装,有多达40个I/O端口。
表2-4 XE162xN系列器件参数表
2.5 XE164xN系列
XE164xN为100脚封装,有76个I/O端口。
表2-5 XE164xN系列器件参数表
2.6 XE164x系列
XE164x属于增强型XE166_M系列,采用100脚封装,有75个I/O端口。
表2-6 XE164x系列器件参数表
2.7 XE167x系列
XE167x也属于增强型XE166_M系列,采用144脚封装,有118个I/O端口。
表2-7 XE167x系列器件参数表
2.8 XE162xM系列
XE162xM属于增强型XE166_M系列,采用64脚封装,有多达40个I/O端口。
表2-8 XE162xM系列器件参数表
2.9 XE164xM系列
XE164xM为100脚封装,有76个I/O端口。
表2-9 XE164xM系列器件参数表
2.10 XE167xM系列
XE167xM也属于增强型XE166_M系列,采用144脚封装,有119个I/O端口。
表2-10 XE167xM系列器件参数表
XE166_N和XE166_M系列均为增强型系列,它们对应型号的性能相似,只是在存储器结构、外设上有很小的差别。
它们比较有特色、也是值得注意的一点就是具有多路通用串行接口可以配置成UART、LIN、SSC/SPI/QSPI、I2C或I2S等任一种通信方式,方便灵活的设计系统通信方案。