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飛思卡爾汽車儀表完整解決方案
2010年1月初 “飛思卡爾充電吧”技術座談會上展示并探討了汽車儀表完整解決方案。論壇吸引了眾多工程師、專家學者和從業人員就儀表類型、功能及適用范圍展開了積極討論。飛思卡爾半導體全球汽車微控制器產品市場工程師張曦先生，從目前主流汽車儀表市場的劃分和技術熱點入手，與網友一起分享了作為全球最大的汽車電子半導體供貨商，飛思卡爾獨特技術及先進理念。此次座談會討論對象涵蓋了各種不同檔次的汽車儀表，包括入門級兩輪摩托車用儀表、六表頭配合高分辨率彩色顯示屏的高端儀表以及超高端針對高動態內容顯示的高性能顯示屏虛擬儀表。
入門級汽車應用是汽車產業發展最為迅速的一個細分市場之一。飛思卡爾入門級雙表頭黑白段碼顯示儀表是飛思卡爾為各種汽車儀表和工業控制所提供的經濟高效的液晶顯示器（LCD）控制解決方案，即8 位微控制器（MCU）系列中的MC9S08LG32 MCU。S08LG 系列為電表應用、HVAC 控制、數字恒溫器、家用電器和健身器材提供經濟高效的嵌入式控制和用戶界面解決方案。 此外，S08LG 器件還是各種車身控制應用的理想選擇，如用于新興市場入門級車輛的組合儀表等。
該解決方案的優勢主要有兩點。首先，提供了各種閃存規模的S08LG器件采用5V電源，靈活的LCD模塊電源管理配置有助于降低總功耗；其次，汽車級的8 位 MCU能夠提供優良的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）性能。
S08LG系列是飛思卡爾日益壯大的汽車儀表MCU產品系列陣容的成員，具有片上 LCD 驅動。S08LG MCU 系列的技術特性包括：
1、速率高達 40 MHz 的HCS08 CPU 內核
2、EEPROM 仿真的高達 32 KB 的片上雙庫閃存
3、高達2 KB的片上RAM
4、集成的LCD 驅動，最搞可配置為8 x 37 或 4 x 41 個分段
5、所有 LCD 引腳均用通用輸入/輸出（GPIO）復用
6、其他產品規范和技術數據請參閱飛思卡爾相關網頁www.freescale.com/files/pr/lcd.html
同時專為入門級汽車的電子儀表板而設計的還有16位S12HY微控制器系列。該系列帶有集成LCD和步進電機驅動，作為飛思卡爾陣容不斷擴大的16位MCU系列的最新成員，集經濟實用的16位性能和最佳片上功能于一身，非常適用于新興汽車市場中成本敏感型儀表板應用。
S12HY MCU的優勢非常明顯。首先，該系列提供了最適宜的片上集成度，實現了從新興市場中仍在使用的機械解決方案向現代機電儀表板的遷移；其次，幾乎不需要離散組件，該器件的高度片上集成能夠幫助降低系統成本；第三，集成的液晶顯示器驅動能夠為基于LCD的儀表板支持高達160個分段；第四，該器件的片上步進電機控制器最多能驅動4個儀表頭，實現速度計、轉速計及其他模擬表頭的精確逐步控制；此外，MCU還有一個控制器區域網（CAN）模塊，能夠簡化引擎與儀表盤之間的數據通信。
S12HY器件提供高達64KB的片上非易失性代碼閃存，為具備糾錯碼（ECC）技術的數據存儲提供4KB的數據閃存。飛思卡爾基于閃存的MCU的價格可與硬編碼只讀存儲器（ROM）器件的價格相競爭，但同時又具有更大的靈活性。采用基于閃存的解決方案，開發人員可以在基于一個可重新編程的16位MCU產品，設計出各種不同的儀表板。如此簡單的儀表板開發實現了系統成本的降低，更簡單的制造物流和更快的產品上市時間。
S12HY MCU的主要特性有：
1、帶有32 MHz總線的HCS12 CPU內核
2、片上內存
3、帶有ECC的高達64KB的閃存
4、帶有ECC的4KB數據閃存
5、4KB SRAM
6、集成的LCD 驅動，可配置最多40 x 4段 （共160分段）
7、帶有4個儀表頭驅動的步進電機控制器
8、可擴展控制器區域網 (MSCAN)模塊 (支持CAN 2.0A/B)
9、帶有內部過濾器的鎖相環 (PLL) 倍頻器
10、兩個帶有I/O通道的定時器模塊，能夠提供各種16位輸入捕捉、輸出對比、計數和脈沖累加器功能
11、帶有最多8個8位通道的脈寬調制模塊(PWM)
12、高達8通道、10位分辨率模數轉換器
13、串行外設接口 (SPI)模塊
14、串行通信接口 (SCI) 模塊，支持LIN 2.0、2.1 和 SAE J2602 通信
15、內部集成電路 (I2C)模塊
16、片上電壓調節器(VREG)，用于調節輸入電源和內部電壓
17、64腳和100腳扁平封裝（LQFP）
S12HY Example Applications
而為了解決使用TFT（薄膜電晶體)顯示器的下一代汽車組合儀表應用的需求，飛思卡爾擴大Power Architecture MCU組合，推出了MPC560xS MCU系列，即六表頭配合高分辨率彩色顯示屏的高端儀表。該系列同時也是為了滿足需要32位性能、且對成本敏感的大量汽車應用的需求。
TFT顯示器曾只限于高端車輛，但目前在中低端車輛中的使用開始普及。MPC560xS產品系列采用經濟高效的單芯片解決方案直接驅動TFT顯示屏，能夠同時滿足入門級系統和復雜的組合儀表應用的要求。MPC560xS器件不僅支持汽車儀表盤里的TFT顯示屏，而且能夠驅動模擬量表和液晶顯示屏（LCD）。
MPC560xS MCU的優勢在于其能夠輕松處理復雜的圖形內容，如照片、圖表、語言和字體等。該系列包括復雜的集成顯示控制器（DCU）驅動WVGA(Wide Video Graphics Array) TFT顯示屏。內部顯示存儲器可以用來幫助處理圖形內容以達到在彩色TFT面板上顯示的目的。如果要在HVGA(Half-VAG)大小的屏幕尺寸上顯示圖形內容，可以在串行閃存中使用QuadSPI接口，以擴大顯示內存的方式實現。MPC560xS系列提供可擴展解決方案，目前已經推出1MB的閃存樣品，以后將推出更大和更小的閃存版本。
MPC560xS Family Overview
為了提升在32位汽車系統和嵌入式系統市場上的領導地位，飛思卡爾半導體推出了一種高度集成的片上系統（SoC）處理器MPC5121e。該處理器可以優化需要支持復雜圖像處理、多媒體應用和實時音頻處理功能的高性能、功耗敏感型應用。MPC5121e器件基于PowerArchitecture™技術，是飛思卡爾mobileGT處理器系列中的最新產品。該系列是信息通信領域使用最廣泛的平臺解決方案。其運用了先進的90納米低功耗CMOS技術，可以在一個低功耗封裝中提供超常的多媒體性能和功能豐富的用戶界面，而且不會降低靈活性和強韌性。它完全符合汽車行業標準，因此是信息通信、連接和駕駛員交互車載應用的理想產品。
飛思卡爾副總裁兼微控制器部總經理MikeMcCourt表示：“MPC5121e是飛思卡爾面向信息通訊應用的功能最強大、功能最豐富的處理器。該器件的多核架構將PowerArchitecture核心、專用的2D/3D圖形處理核心和強大的實時音頻及多媒體增強型協處理器結合在一起。這些核心的綜合功能使該處理器非常適合需要先進的顯示、圖像功能/多媒體加速、網絡連接性和海量存儲的下一代應用。”
入門級汽車應用是汽車產業發展最為迅速的一個細分市場之一。飛思卡爾入門級雙表頭黑白段碼顯示儀表是飛思卡爾為各種汽車儀表和工業控制所提供的經濟高效的液晶顯示器（LCD）控制解決方案，即8 位微控制器（MCU）系列中的MC9S08LG32 MCU。S08LG 系列為電表應用、HVAC 控制、數字恒溫器、家用電器和健身器材提供經濟高效的嵌入式控制和用戶界面解決方案。 此外，S08LG 器件還是各種車身控制應用的理想選擇，如用于新興市場入門級車輛的組合儀表等。
該解決方案的優勢主要有兩點。首先，提供了各種閃存規模的S08LG器件采用5V電源，靈活的LCD模塊電源管理配置有助于降低總功耗；其次，汽車級的8 位 MCU能夠提供優良的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）性能。
S08LG系列是飛思卡爾日益壯大的汽車儀表MCU產品系列陣容的成員，具有片上 LCD 驅動。S08LG MCU 系列的技術特性包括：
1、速率高達 40 MHz 的HCS08 CPU 內核
2、EEPROM 仿真的高達 32 KB 的片上雙庫閃存
3、高達2 KB的片上RAM
4、集成的LCD 驅動，最搞可配置為8 x 37 或 4 x 41 個分段
5、所有 LCD 引腳均用通用輸入/輸出（GPIO）復用
6、其他產品規范和技術數據請參閱飛思卡爾相關網頁www.freescale.com/files/pr/lcd.html
同時專為入門級汽車的電子儀表板而設計的還有16位S12HY微控制器系列。該系列帶有集成LCD和步進電機驅動，作為飛思卡爾陣容不斷擴大的16位MCU系列的最新成員，集經濟實用的16位性能和最佳片上功能于一身，非常適用于新興汽車市場中成本敏感型儀表板應用。
S12HY MCU的優勢非常明顯。首先，該系列提供了最適宜的片上集成度，實現了從新興市場中仍在使用的機械解決方案向現代機電儀表板的遷移；其次，幾乎不需要離散組件，該器件的高度片上集成能夠幫助降低系統成本；第三，集成的液晶顯示器驅動能夠為基于LCD的儀表板支持高達160個分段；第四，該器件的片上步進電機控制器最多能驅動4個儀表頭，實現速度計、轉速計及其他模擬表頭的精確逐步控制；此外，MCU還有一個控制器區域網（CAN）模塊，能夠簡化引擎與儀表盤之間的數據通信。
S12HY器件提供高達64KB的片上非易失性代碼閃存，為具備糾錯碼（ECC）技術的數據存儲提供4KB的數據閃存。飛思卡爾基于閃存的MCU的價格可與硬編碼只讀存儲器（ROM）器件的價格相競爭，但同時又具有更大的靈活性。采用基于閃存的解決方案，開發人員可以在基于一個可重新編程的16位MCU產品，設計出各種不同的儀表板。如此簡單的儀表板開發實現了系統成本的降低，更簡單的制造物流和更快的產品上市時間。
S12HY MCU的主要特性有：
1、帶有32 MHz總線的HCS12 CPU內核
2、片上內存
3、帶有ECC的高達64KB的閃存
4、帶有ECC的4KB數據閃存
5、4KB SRAM
6、集成的LCD 驅動，可配置最多40 x 4段 （共160分段）
7、帶有4個儀表頭驅動的步進電機控制器
8、可擴展控制器區域網 (MSCAN)模塊 (支持CAN 2.0A/B)
9、帶有內部過濾器的鎖相環 (PLL) 倍頻器
10、兩個帶有I/O通道的定時器模塊，能夠提供各種16位輸入捕捉、輸出對比、計數和脈沖累加器功能
11、帶有最多8個8位通道的脈寬調制模塊(PWM)
12、高達8通道、10位分辨率模數轉換器
13、串行外設接口 (SPI)模塊
14、串行通信接口 (SCI) 模塊，支持LIN 2.0、2.1 和 SAE J2602 通信
15、內部集成電路 (I2C)模塊
16、片上電壓調節器(VREG)，用于調節輸入電源和內部電壓
17、64腳和100腳扁平封裝（LQFP）
S12HY Example Applications
而為了解決使用TFT（薄膜電晶體)顯示器的下一代汽車組合儀表應用的需求，飛思卡爾擴大Power Architecture MCU組合，推出了MPC560xS MCU系列，即六表頭配合高分辨率彩色顯示屏的高端儀表。該系列同時也是為了滿足需要32位性能、且對成本敏感的大量汽車應用的需求。
TFT顯示器曾只限于高端車輛，但目前在中低端車輛中的使用開始普及。MPC560xS產品系列采用經濟高效的單芯片解決方案直接驅動TFT顯示屏，能夠同時滿足入門級系統和復雜的組合儀表應用的要求。MPC560xS器件不僅支持汽車儀表盤里的TFT顯示屏，而且能夠驅動模擬量表和液晶顯示屏（LCD）。
MPC560xS MCU的優勢在于其能夠輕松處理復雜的圖形內容，如照片、圖表、語言和字體等。該系列包括復雜的集成顯示控制器（DCU）驅動WVGA(Wide Video Graphics Array) TFT顯示屏。內部顯示存儲器可以用來幫助處理圖形內容以達到在彩色TFT面板上顯示的目的。如果要在HVGA(Half-VAG)大小的屏幕尺寸上顯示圖形內容，可以在串行閃存中使用QuadSPI接口，以擴大顯示內存的方式實現。MPC560xS系列提供可擴展解決方案，目前已經推出1MB的閃存樣品，以后將推出更大和更小的閃存版本。
MPC560xS Family Overview
為了提升在32位汽車系統和嵌入式系統市場上的領導地位，飛思卡爾半導體推出了一種高度集成的片上系統（SoC）處理器MPC5121e。該處理器可以優化需要支持復雜圖像處理、多媒體應用和實時音頻處理功能的高性能、功耗敏感型應用。MPC5121e器件基于PowerArchitecture™技術，是飛思卡爾mobileGT處理器系列中的最新產品。該系列是信息通信領域使用最廣泛的平臺解決方案。其運用了先進的90納米低功耗CMOS技術，可以在一個低功耗封裝中提供超常的多媒體性能和功能豐富的用戶界面，而且不會降低靈活性和強韌性。它完全符合汽車行業標準，因此是信息通信、連接和駕駛員交互車載應用的理想產品。
飛思卡爾副總裁兼微控制器部總經理MikeMcCourt表示：“MPC5121e是飛思卡爾面向信息通訊應用的功能最強大、功能最豐富的處理器。該器件的多核架構將PowerArchitecture核心、專用的2D/3D圖形處理核心和強大的實時音頻及多媒體增強型協處理器結合在一起。這些核心的綜合功能使該處理器非常適合需要先進的顯示、圖像功能/多媒體加速、網絡連接性和海量存儲的下一代應用。”
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