基于最新的E/E架構，構建安全且經(jīng)濟高效的下一代執(zhí)行器和傳感器應用

概述

近年來，汽車E/E架構發(fā)生了巨大變化，給執(zhí)行器和傳感器應用帶來了影響，如車燈、車窗和后視鏡等車身控制、發(fā)動機泵和風扇等電機控制，以及傳感器控制等應用。傳統(tǒng)上，這些應用使用低成本的小型16位微控制器（MCU），但現(xiàn)在則需要更先進的16位MCU。在本白皮書中，我們將介紹可應對E/E架構變化的最新的16位RL78/F2x MCU。

沖 壽美代——高性能運算及模擬與電源方案事業(yè)部

E/E架構變化所面臨的挑戰(zhàn)

● 改用無刷直流電機

電動汽車（xEV）的加速普及正在推動E/E架構的變化。由于對降低噪音和功耗的需要，電動汽車在進化過程中已將現(xiàn)有的小型電機改為無刷直流電機。一般來說，無刷直流電機控制需要高性能處理能力，而32位微控制器是過去的主流產(chǎn)品。然而，新發(fā)布的16位RL78/F2x MCU配備了專用的算法輔助硬件（應用加速器單元），可減少用于無刷直流電機控制的FOC（磁場定向控制）算法處理的軟件負載，從而使16位微控制器也能執(zhí)行無刷直流電機控制。下圖所示為RL78/F24 MCU與上一代產(chǎn)品相比，在電機控制效率上的提高。

圖1 使用RL78/F24后的無刷直流電機控制效率

此外，該應用加速器單元還具有圖2所示的功能，并可用于直流/直流轉(zhuǎn)換器控制。

圖2 應用加速器單元的相應計算算法

● 應對網(wǎng)絡安全問題

隨著E/E架構的變化，網(wǎng)絡安全性變得至關重要。與區(qū)域和域系統(tǒng)連接的執(zhí)行器和傳感器應用需要使用可靠的網(wǎng)絡通信來確保安全，并需要對網(wǎng)絡欺騙造成的控制權接管和軟件篡改做好準備。RL78/F2x MCU配備安全啟動、加密引擎（AES-128、192、256）和隨機數(shù)生成器（TRNG）功能，可實現(xiàn)與EvitaLight相同的網(wǎng)絡安全功能。

繼承超低功耗和高溫支持

無論E/E架構如何變化，執(zhí)行器和傳感器應用都必須遵循相同的要求。例如，如果發(fā)動機停止而使用電池運行，則要求控制單元具有很低的功耗；在某些應用中，因發(fā)動機艙內(nèi)安裝了電池而要求高溫支持。RL78/F2x MCU將繼續(xù)支持RL78/F1x這代產(chǎn)品起所具備的超低功耗和高溫運行功能，可實現(xiàn)Ta=150°C。

重復使用現(xiàn)有軟件和硬件資源

除了超低功耗和高溫支持外，RL78/F2x MCU作為RL78/F1x的后續(xù)產(chǎn)品，可重復使用RL78/F1x的軟件和硬件資源。憑借無刷直流控制和網(wǎng)絡安全支持，用戶可經(jīng)濟高效地進行下一代執(zhí)行器和傳感器應用的開發(fā)。

圖3 從RL78/F1x到F2x MCU的升級

總結

RL78/F2x 16位MCU可支持適應E/E架構變化的下一代執(zhí)行器和傳感器應用的開發(fā)。

瑞薩擁有各種汽車微控制器產(chǎn)品線，讓客戶能夠利用優(yōu)化的系統(tǒng)進行規(guī)模化開發(fā)。