车辆电子控制系统_控制器
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3 车辆电子控制系统 －控制器ECU
收集信息 的传感器
输入
信息处理器
(ECU)
输出
控制部件 的执行器
微控制器介绍－功能结构：
（4）系统操作正常监视模块： a. 系统操作正常监视模块（COP）又称看门
狗电路，其功能是在微控制器工作不正常 时，产生一个复位信号。 b. 该模块有一个计数器，COP允许后，软件 必须周期性向COP控制寄存器写入任意值， 以清除COP计数器。若系统由于某种原因 使软件工作不正常时，COP计数器就得不 到清零。 c. 当COP计数器溢出时便产生复位信号，以 防止程序进入不可预料的操作。
微控制器介绍－存储器：
写入的速度很慢，且要用到高压，所以 必须用特定的EPROM编程器写入信息。 在运行时只能执行读操作。即因为其
改写时速度很慢，不可能与微处理器 的速度同步，因此仍作为只读存储器。
分类：掩膜ROM、可编程只读存储器PROM、
微控制器介绍－存储器：
②
可编程只读存储器PROM：用户可将程序 写入PROM，但程序一经写入就不能改写。
可编程只读存储器ROM一般用来固化
不再修改的用户程序。
微控制器介绍－存储器：
③
可擦除可编程只读存储器EPROM
用户可将程序写入EPROM芯片。如果要改 写程序，先用紫外灯照射芯片，擦去原先 的程序，然后写入新程序。
微控制器介绍－功能结构：
（5）低电压禁止模块：
低电压禁止模块（LVI）的作用是检测
加在系统电源引脚的供电电压。当其低 于某个预定电压值时，认为发生系统电 源故障，产生中断信号并强制系统复位。 （6）存储器模块： 包括数据存储器和程序存储器。
微控制器介绍－功能结构：
（7）输入输出I/O口：
Hale Waihona Puke Baidu
格等，因此又称为程序存储器。
微控制器介绍－存储器：
可擦除可编程只读存储器EPROM、电擦除 可编程只读存储器EEPROM、FLASH等。 ① 掩膜ROM：在半导体工厂生产时，已 经用掩膜技术将程序做入芯片，用户 只能读出内容而不能改写。 掩膜ROM只能应用于有固定程序且批量 很大的产品中。它一般用来固化通用 性的系统软件，不适用于存储开发中 的软件和用户程序。
微控制器介绍－存储器：
④ 存储器输入/输出控制电路与驱动电路：
处在数据总线或地址选择线与被选中的 存储电路之间，可控制读或写操作，也 可对信号起放大或 提高输出信号的驱动 能力。
微控制器介绍－存储器：
输入/输出控制电路
微控制器介绍－存储器：
工作原理：
控制电路采用三态缓冲器结构，使存储 器芯片可以直接挂在总线上。 地址选择时，首先要选中芯片。然后再 选中芯片中的单元，故三态门电路要受 片选信号CS控制。
微控制器介绍－存储器：
应用：RAM适宜存放原始数据、中间 结果及最后的运算结果，如正在调试 修改的用户程序或由外存储器读入的 程序，也可用作堆栈。因此又被称作 数据存储器。
微控制器介绍－存储器：
存储器的结构：
包括存储体、地 址寄存器、地址 译码器、存储器 输入输出控制电 路等部分。
存储器结构框图
包括并行I/O口、串行通信口、A/D输入转
换器等。
（8）定时器：
用于定时操作及与定时器有关的I/O操作。 具有定时器溢出、输入捕捉、输出比较和
脉宽调制功能。
微控制器介绍－功能结构：
M C 6 8 3 7 6 结 构 图
微控制器介绍－功能结构：
M C 6 8 3 7 6 管 脚 图
微控制器介绍－存储器：
① 存储体：用触发器存储信息，只要不
断电，信息就不会丢失。
基本存储电路（1位存储电路）：组成 存储器的最小单位或“细胞”，可存 储1位二进制信息“0”或“1”。
微控制器介绍－存储器：
存储体由大量 的1位存储电路 组成。如果存储 器芯片的容量为 4 KB 字 节 ， 则 由 4096 x 8个1位存储 电路构成存储体。 这些存储电路构 成一个存储矩阵。
只介绍内存储器
微控制器介绍－存储器：
c. 内存储器
分为随机存取存储器RAM(Random Access Memory)；只读存储器ROM(Read Only
Memory)。
a) 随机存取存储器RAM
特点：又称读写存储器，它的数据读取、 存入时间都很短，计算机运行时，既可 以从RAM中读数据，又可以将数据写入 RAM。但掉电后RAM中存放的信息将丢失。
微控制器介绍－存储器：
5. 存储器： a. 存储器概述
存储器是微控制器的重要组成部分。由于 存储器存放了需要处理的数据和程序，使 单片机能脱离人的直接干预而自动工作。 半导体存储器的特点：集成度高、速 度快、体积小、功耗低、价格便宜、使 用方便等。
评价半导体存储器的主要指标有两个： 容量和存取速度。
存储矩阵
微控制器介绍－存储器：
②
地址译码器：可将地址线上的二进制信息 转换成地址选择线上的高（低）电平信号， 从而选中存储体中相应的基本存储电路。 二四译码器电路
A0 A1 00 01 10
11
图 二到四的地址译码器
微控制器介绍－存储器：
③ 片选信号CS（Chip Select）：当整个存储
器由多个芯片组成时，要根据地址分 配给出不同的片选信号送到存储器芯 片的CS端上，以区分不同的芯片。只 有当片选信号有效时，该芯片才能工 作，即对该芯片中的基本存储电路进 行读或写操作。
三态门还受读写信号WE控制，以决定 双向三态门传送数据的方向。
微控制器介绍－存储器：
b) 只读存储器ROM
特点：只读存储器ROM读出一个数据 的时间为数百纳秒；有时也可改写， 但写入一个数据的时间长达数十毫秒， 因此在计算机运行时只能执行读操作。 掉电后ROM中存放的数据不会丢失。
应用：ROM适宜存放程序、常数、表
微控制器介绍－存储器：
b. 存储器分类 a) 内存储器：
a.
概念：由半导体集成电路芯片所组成， 用来存放当前运行所需要的程序与数据。
b.
特点：内存工作速度快，可以直接与 CPU交换数据、参与运算。但内存的容 量有限，通常为几十到几百兆字节(MB)。
微控制器介绍－存储器：
b) 外存储器：
容量很大，但工作速度低，不能直接参 与计算机的运算。如磁带、磁盘等。
收集信息 的传感器
输入
信息处理器
(ECU)
输出
控制部件 的执行器
微控制器介绍－功能结构：
（4）系统操作正常监视模块： a. 系统操作正常监视模块（COP）又称看门
狗电路，其功能是在微控制器工作不正常 时，产生一个复位信号。 b. 该模块有一个计数器，COP允许后，软件 必须周期性向COP控制寄存器写入任意值， 以清除COP计数器。若系统由于某种原因 使软件工作不正常时，COP计数器就得不 到清零。 c. 当COP计数器溢出时便产生复位信号，以 防止程序进入不可预料的操作。
微控制器介绍－存储器：
写入的速度很慢，且要用到高压，所以 必须用特定的EPROM编程器写入信息。 在运行时只能执行读操作。即因为其
改写时速度很慢，不可能与微处理器 的速度同步，因此仍作为只读存储器。
分类：掩膜ROM、可编程只读存储器PROM、
微控制器介绍－存储器：
②
可编程只读存储器PROM：用户可将程序 写入PROM，但程序一经写入就不能改写。
可编程只读存储器ROM一般用来固化
不再修改的用户程序。
微控制器介绍－存储器：
③
可擦除可编程只读存储器EPROM
用户可将程序写入EPROM芯片。如果要改 写程序，先用紫外灯照射芯片，擦去原先 的程序，然后写入新程序。
微控制器介绍－功能结构：
（5）低电压禁止模块：
低电压禁止模块（LVI）的作用是检测
加在系统电源引脚的供电电压。当其低 于某个预定电压值时，认为发生系统电 源故障，产生中断信号并强制系统复位。 （6）存储器模块： 包括数据存储器和程序存储器。
微控制器介绍－功能结构：
（7）输入输出I/O口：
Hale Waihona Puke Baidu
格等，因此又称为程序存储器。
微控制器介绍－存储器：
可擦除可编程只读存储器EPROM、电擦除 可编程只读存储器EEPROM、FLASH等。 ① 掩膜ROM：在半导体工厂生产时，已 经用掩膜技术将程序做入芯片，用户 只能读出内容而不能改写。 掩膜ROM只能应用于有固定程序且批量 很大的产品中。它一般用来固化通用 性的系统软件，不适用于存储开发中 的软件和用户程序。
微控制器介绍－存储器：
④ 存储器输入/输出控制电路与驱动电路：
处在数据总线或地址选择线与被选中的 存储电路之间，可控制读或写操作，也 可对信号起放大或 提高输出信号的驱动 能力。
微控制器介绍－存储器：
输入/输出控制电路
微控制器介绍－存储器：
工作原理：
控制电路采用三态缓冲器结构，使存储 器芯片可以直接挂在总线上。 地址选择时，首先要选中芯片。然后再 选中芯片中的单元，故三态门电路要受 片选信号CS控制。
微控制器介绍－存储器：
应用：RAM适宜存放原始数据、中间 结果及最后的运算结果，如正在调试 修改的用户程序或由外存储器读入的 程序，也可用作堆栈。因此又被称作 数据存储器。
微控制器介绍－存储器：
存储器的结构：
包括存储体、地 址寄存器、地址 译码器、存储器 输入输出控制电 路等部分。
存储器结构框图
包括并行I/O口、串行通信口、A/D输入转
换器等。
（8）定时器：
用于定时操作及与定时器有关的I/O操作。 具有定时器溢出、输入捕捉、输出比较和
脉宽调制功能。
微控制器介绍－功能结构：
M C 6 8 3 7 6 结 构 图
微控制器介绍－功能结构：
M C 6 8 3 7 6 管 脚 图
微控制器介绍－存储器：
① 存储体：用触发器存储信息，只要不
断电，信息就不会丢失。
基本存储电路（1位存储电路）：组成 存储器的最小单位或“细胞”，可存 储1位二进制信息“0”或“1”。
微控制器介绍－存储器：
存储体由大量 的1位存储电路 组成。如果存储 器芯片的容量为 4 KB 字 节 ， 则 由 4096 x 8个1位存储 电路构成存储体。 这些存储电路构 成一个存储矩阵。
只介绍内存储器
微控制器介绍－存储器：
c. 内存储器
分为随机存取存储器RAM(Random Access Memory)；只读存储器ROM(Read Only
Memory)。
a) 随机存取存储器RAM
特点：又称读写存储器，它的数据读取、 存入时间都很短，计算机运行时，既可 以从RAM中读数据，又可以将数据写入 RAM。但掉电后RAM中存放的信息将丢失。
微控制器介绍－存储器：
5. 存储器： a. 存储器概述
存储器是微控制器的重要组成部分。由于 存储器存放了需要处理的数据和程序，使 单片机能脱离人的直接干预而自动工作。 半导体存储器的特点：集成度高、速 度快、体积小、功耗低、价格便宜、使 用方便等。
评价半导体存储器的主要指标有两个： 容量和存取速度。
存储矩阵
微控制器介绍－存储器：
②
地址译码器：可将地址线上的二进制信息 转换成地址选择线上的高（低）电平信号， 从而选中存储体中相应的基本存储电路。 二四译码器电路
A0 A1 00 01 10
11
图 二到四的地址译码器
微控制器介绍－存储器：
③ 片选信号CS（Chip Select）：当整个存储
器由多个芯片组成时，要根据地址分 配给出不同的片选信号送到存储器芯 片的CS端上，以区分不同的芯片。只 有当片选信号有效时，该芯片才能工 作，即对该芯片中的基本存储电路进 行读或写操作。
三态门还受读写信号WE控制，以决定 双向三态门传送数据的方向。
微控制器介绍－存储器：
b) 只读存储器ROM
特点：只读存储器ROM读出一个数据 的时间为数百纳秒；有时也可改写， 但写入一个数据的时间长达数十毫秒， 因此在计算机运行时只能执行读操作。 掉电后ROM中存放的数据不会丢失。
应用：ROM适宜存放程序、常数、表
微控制器介绍－存储器：
b. 存储器分类 a) 内存储器：
a.
概念：由半导体集成电路芯片所组成， 用来存放当前运行所需要的程序与数据。
b.
特点：内存工作速度快，可以直接与 CPU交换数据、参与运算。但内存的容 量有限，通常为几十到几百兆字节(MB)。
微控制器介绍－存储器：
b) 外存储器：
容量很大，但工作速度低，不能直接参 与计算机的运算。如磁带、磁盘等。