??? 瑞薩" title="瑞薩">瑞薩科技于2003年4月由日立制作所和三菱電機(jī)的半導(dǎo)體部門(mén)合并成立,，致力于提供移動(dòng)通信,、汽車(chē)電子以及PC/AV（數(shù)碼家電）領(lǐng)域的半導(dǎo)體解決方案" title="半導(dǎo)體解決方案">半導(dǎo)體解決方案。在全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)中，瑞薩占有7.1%的市場(chǎng)份額,，排名第四位,；在日本市場(chǎng)中占據(jù)第一位,，市場(chǎng)份額為22.3%,。

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??? 其汽車(chē)半導(dǎo)體解決方案包含了安全、信息,、動(dòng)力總成,、底盤(pán)以及車(chē)身五個(gè)方面,，其中每個(gè)方面都有多種解決方案。

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　　汽車(chē)儀表解決方案

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　　儀表MCU的特點(diǎn)分以下幾個(gè)方面：

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　　1. 內(nèi)嵌步進(jìn)電機(jī)" title="步進(jìn)電機(jī)">步進(jìn)電機(jī)PWM控制器：可直接控制和驅(qū)動(dòng)4-6個(gè)步進(jìn)電機(jī),，無(wú)需外驅(qū)動(dòng)器IC,，因此可以節(jié)省成本和布局空間，具有優(yōu)良的EMI/EMC" title="EMI/EMC">EMI/EMC性能,；

　　2. 內(nèi)嵌LCD控制器：28/32段×4公共引腳,，可以直接控制LCD，同樣無(wú)需外置驅(qū)動(dòng)器IC,，因此可以節(jié)省成本和布局空間,，具有優(yōu)良的EMI/EMC性能；

　　3. 高速CPU：?jiǎn)沃噶钪芷冢?0 MHz的H8S最小指令執(zhí)行時(shí)間為50ns,，而40 MHz的H8SX最小指令執(zhí)行時(shí)間是25ns,；

　　4. 強(qiáng)大的定時(shí)器：片上16位定時(shí)器脈沖單元有三個(gè)16位定時(shí)器通道，包括輸入捕捉,、輸出比較,、PWM和相位計(jì)算。

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　　H8S/228X特殊模塊的基本功能,，包括三個(gè)部分：定時(shí)器脈沖單元（TPU）,；步進(jìn)電機(jī)PWM控制器和LCD控制器。

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　　TPU是由3個(gè)16位定時(shí)器通道組成,，包括最多8個(gè)脈沖輸入/輸出,，可以為每個(gè)通道設(shè)置：比較匹配的波形輸出；輸入捕捉功能,；計(jì)數(shù)器清零操作,；同步運(yùn)行；定時(shí)器計(jì)數(shù)器能夠同時(shí)寫(xiě)入,；可以比較匹配與輸入捕捉同時(shí)清零,；利用同步計(jì)數(shù)器操作實(shí)現(xiàn)寄存器同時(shí)輸入/輸出；與同步運(yùn)行結(jié)合的最大7相位PWM輸出,。

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　　步進(jìn)電機(jī)PWM功能包括：最大16個(gè)脈沖輸出,，其中兩個(gè)10位PWM通道，每個(gè)通道有8個(gè)輸出,，可以直接獨(dú)立控制4個(gè)步進(jìn)電機(jī)；0%至100%占空比,；5個(gè)操作時(shí)鐘,；可以通過(guò)16位總線接口進(jìn)行高速訪問(wèn)；兩個(gè)中斷源,；可以設(shè)置模塊停止模式,。

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　　對(duì)于LCD控制器/驅(qū)動(dòng)器，其重要功能有：28/32段×4公共引腳；段輸出引腳可用作11個(gè)幀頻的4組端口選擇,；A或B波形可以用軟件進(jìn)行選擇,；內(nèi)置電源分離電阻；除了待機(jī)模式和模塊停止模式外,，還有操作模式顯示,。

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　　儀表盤(pán)應(yīng)用解決方案

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　　1.微步進(jìn)電機(jī)解決方案

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　　微步進(jìn)電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，但具有高可靠性,，且無(wú)需維護(hù)、無(wú)需反饋元件,。但是經(jīng)常在低速率時(shí)出現(xiàn)共振效應(yīng),，而且隨著速度增加轉(zhuǎn)矩會(huì)降低。圖1顯示了VID步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),，其中左邊是轉(zhuǎn)子,，中間是齒輪，右邊是電機(jī)輸出,。

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　　2. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)" title="電機(jī)驅(qū)動(dòng)">電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

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　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式有分步驅(qū)動(dòng)模式和微步驅(qū)動(dòng)模式,。圖2所示的是分步驅(qū)動(dòng)的時(shí)序圖，可以看到一個(gè)周期由六步組成,，脈沖序列從左向右時(shí),，指針順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；反之,，如果脈沖序列從右向左時(shí)指針逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),。圖3所示的是微步驅(qū)動(dòng)模式時(shí)序圖，其中藍(lán)色線代表左線圈的電流,，紅色線代表右線圈的電流,。一個(gè)周期共有 24個(gè)微步組成，線圈上的電流波形近似于正弦波型,。

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　　瑞薩儀表盤(pán)解決方案

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　　圖4所示的是瑞薩H8S/228X儀表盤(pán)解決方案框圖,，其中左邊的是電壓輸入，包括燃料,、溫度等等,；還有脈沖輸入，包括轉(zhuǎn)速表和速度,，框圖中給出了各個(gè)功能模塊,。圖的右邊是4步進(jìn)電機(jī)、PWM調(diào)光器,、CAN和LCD,。

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　　圖5所示為H8SX/1544儀表盤(pán)解決方案的框圖,。框圖的左邊是電壓輸入,，包括燃料,、溫度等；還有脈沖輸入,，包括轉(zhuǎn)速表和速度,、E2PROM和PC?？驁D給出了各個(gè)功能模塊,；圖的右邊是4步進(jìn)電機(jī)、揚(yáng)聲器,、2步進(jìn)電機(jī),、PWM調(diào)光器、CAN1,、CAN2和LCD,。

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　　HEW是瑞薩自主開(kāi)發(fā)、支持自己MCU的開(kāi)發(fā)環(huán)境,，功能包括：代碼和調(diào)試支持,，全面的仿真能力，自動(dòng)產(chǎn)生啟動(dòng)代碼,，帶有彩色鍵盤(pán)功能的集成編輯器,，根據(jù)功能可以利用圖形顯示執(zhí)行周期數(shù)，全面的斷點(diǎn)功能,，可視調(diào)試功能,，包括圖形和波形顯示，并且可集成的第三方工具,。

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　　E6000仿真器具有零等待狀態(tài)實(shí)時(shí)仿真功能,，它具有256個(gè)PC斷點(diǎn)，總時(shí)間或相關(guān)執(zhí)行時(shí)間的分辨率可以達(dá)到20ns至16us,；此外還有多種目標(biāo)時(shí)鐘可以選擇,。

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　　CAN/LIN車(chē)身解決方案

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　　車(chē)身模塊共包括八個(gè)部分：中央車(chē)身控制器/網(wǎng)關(guān)（BCM；CEM）,、包括車(chē)門(mén)模塊,、柱式集成模塊（CIM；MRSM）,、加熱,、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）、座椅模塊（SCS）,、前燈,、雨刷以及無(wú)鑰門(mén)禁。M16C系列車(chē)身平臺(tái)有三個(gè)系列：32位的M32C架構(gòu)模塊,、16位的M16C架構(gòu)模塊,，還有8位的R8C架構(gòu)模塊。這些系列引腳兼容,，軟硬件兼容,，外設(shè)兼容。瑞薩的車(chē)身低端MCU產(chǎn)品包括16位MCU,，20至32MHz,，20引腳到100引腳。針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)推廣R8C/20/21/22/23; R8C/28/29;M16C/28/29,。高/中端車(chē)身高M(jìn)CU產(chǎn)品包括16/32位MCU,， 1到4 個(gè)CAN。

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　　R8C/Tiny系列的產(chǎn)品命名為M16C系列代表（M16C平臺(tái)）,；CPU是R8C,；產(chǎn)品命名：R8C/Tiny，其中R代表瑞薩,，8代表內(nèi)部外設(shè)總線寬度（CPU：16位）,，C代表小型（沿用M16C系列命名），/代表沿用M16C系列命名,，Tiny代表最少引腳的單片機(jī)和片上小型閃存,。

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　　用于R&C/22組、R&C/23組MCU的CAN（控制局域網(wǎng)絡(luò)）模塊是一個(gè)執(zhí)行CAN 2.0B協(xié)議的通信控制器,。R&C/22組,、R&C/23組包含一個(gè)完整CAN模塊，可以發(fā)送和接收標(biāo)準(zhǔn)（11位）ID和擴(kuò)展（29位） ID格式的信息,。

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　　硬件LIN的主節(jié)點(diǎn)模式具有：產(chǎn)生同步中斷,、檢測(cè)總線沖突的功能；從節(jié)點(diǎn)模式具有檢測(cè)同步中斷,、測(cè)量同步場(chǎng),、控制輸入到UART0的同步中斷和同步場(chǎng)信號(hào)、檢測(cè)總線沖突的功能,。

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　　圖7所示的是CAN/LIN解決方案,，共有3個(gè)CAN節(jié)點(diǎn),。