AMT自動換擋變速系統設計

3 MCU數據處理系統設計
電子控制器MCU是AMT控制單元。選擇合適的MCU是AMT系統設計成功的關鍵，它必須能適應各種復雜監控系統的要求，如實時性、低功耗、快速數據處理、集成數模外設功能、集成CAN總線接口，還需集成充足的Flash或RAM供程序、數據存儲，以簡化電路、提高系統的可靠性。另外它還要具有低成本和惡劣環境下的適應性。在綜合比較了當前業界流行的多款MCU，如ATM89系列、MCS-96系列及Freescale HCSl2系列后，終選擇了Freescale HCl2系列的嵌入式MC9S12DJl28M 16位單片機。
MC9Sl2DJl28M 16位單片機具有如下特點：
(1)16位S12CPU：20位ALU，指令隊列。
(2)存儲器128K FLASH，2K EEPROM，8K RAM。
(3)2個8通模／數轉換器，10位精度。
(4)3個1 Mbps的CAN總線模塊，兼容CAN2．OA／B。
(5)16位計數器，8個可編程輸入捕捉或輸出比較通道，4或8位2個16位脈沖累加器。
(6)8個PWM通道。
(7)2個異步串行通信接口SCI，2個同步串行設備接口SPI。
(8)多主I2C總線模塊，兼容I2C總線標準。
(9)背景調試模式BDM。
(10)邊界掃描測試協議JTAG。
由上可見16位處理器不僅擁有強大的運算功能及低功耗，同時它還擁有著控制系統所需要的豐富模擬、數字外設和各種模式接口，集成電路互聯總線。另外可通過BDM調試器對目標板MCU的Flash存儲器寫入、擦除，應用程序下載，在線動態調試。
硬件設計中，外圍器件盡可能選用成熟的汽車專用件。充分利用單片機豐富的互聯接口以簡化硬件線路提高可靠性，為適應汽車所處各種惡劣環境，降低成本。如圖1所示I2C口聯接EEPROM。CAN口聯接LED顯示，SPI口聯接開關量功率模塊，PWM口聯接電機驅動功率模塊。較為典型的電機驅動模塊，每個模塊驅動一個電機。電機驅動電路原理圖如圖2所示，MCU與電機驅動功率模塊BT78l聯接，ANl4、ANl5檢測模塊工作狀態。MCU管腳PA6、PA7配合PT3、PT7控制電機M的轉向，PT3或PT7產生PWM方波信號改變占空比，實現電機調速，調控油門或離合器行程。