汽车电子类MCU/DSP器件及应用

2004年8月B版

　　MM908E624/25系列单片机主要是为汽车和工业控制而设计。它们都是由高性能的HC08单片机(MCU)核和SmartMOS集成电路芯片构成，具有集成度高、价格低等特点。

　　该系列单片机所带的HC08单片机核基本都是一样的，都包括16K字节的片上flash存储器，512字节的RAM，两个16位2通道的定时器，增强型串行通讯接口(ESCI)，10位精度的模数转换器(ADC)，串行外设接口(SPI)和16个单片机通用I/O口。

　　但二者内部的SmartMOS集成电路部分略有不同。其中，MM908E624内部的SmartMOS集成电路主要是由三个高端输出口，LIN总线接口，电压调整器以及运算放大器接口和唤醒接口等构成。而MM908E625内部的SmartMOS集成电路主要是由一个高端输出口，四个半桥输出口，三个霍尔效应传感器输入端口，LIN总线接口及电压调整器等构成。

　　其实，MM908E624/25所带的HC08单片机核与其他8位单片机都一样，这里就不作介绍。下面主要针对SmartMOS集成电路部分，介绍MM908E624/25系列单片机带有一些主要功能的模块。

MM908E624/25单片机

　　MM908E624共有三个高端输出口：其中前两个高端输出接口HS1和HS2，带有过流及过温保护功能，最大输出电流范围为200mA~500mA，可以用来驱动继电器、灯等负载。在驱动电感性负载的情况下，这两个输出口的内部还带有钳位电路，可以限制输出的电压。对这两个输出口的控制是通过SPI接口实现的，另外还可以通过PWMIN端口，实现PWM控制功能。在使用PWM功能的时候，芯片内部驱动高端输出接口的电路会把SPI寄存器的HS1ON位(或HS2ON位)和PWMIN输入引脚的电平进行逻辑与运算，然后根据与的结果控制高端输出口的状态。如果不想使用PWM功能，PWMIN引脚必须连接到VDD端口。第三个高端输出接口HS3，也带有过流及过温保护功能，但不具备PWM功能，最大输出电流值最小可达60mA，与其他两个高端输出接口相比，电流输出能力相对较小，主要用来驱动小灯、霍尔传感器及上拉电阻等。MM908E625只有一个高端输出口。

　　MM908E624/25都带有一个LIN物理层，提供了一个LIN总线端口LIN，该端口为单总线收发，可以与三线LIN总线兼容。LIN (Local Interconnect Network)是一种低成本的串行通讯网络，基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式,主要用于实现汽车中的分布式电子系统控制。与CAN(Control Area Network)相比，LIN的设计更为简单廉价。在很多应用的场合，使用LIN来替代CAN能够大幅度的降低产品成本。

　　MM908E624带有两个专门的唤醒输入接口L1、L2。在SLEEP或STOP模式下，如果唤醒输入接口的电平发生变化，系统就会被唤醒并进入NORMAL模式。在正常(NORMAL)模式下，通过SPI接口可以读取这两个端口的状态，因此唤醒接口也可以用来监控外接开关的状态变化。MM908E625不带有这两个接口，但MM908E625也有一些接口也可以唤醒系统，比如：SIO端口、霍尔效应传感器输入端口等。

　　MM908E624/25都带有一个电压调整器输出接口。在正常模式和STOP模式下，该电压调整器可以输出一个5V电压，从而可以给单片机供电。但需要注意的是，该端口需外接一个电容来稳定电压的输出。另外，该电压调整器还具有限流功能，主要用于STOP模式下。

　　上面的各个功能模块只有唤醒输入接口L1、L2为MM908E624所特有，其他都是MM908E624/25所共有的。下面将要介绍的一些模块是为MM908E625所特有的。

　　MM908E625带有4个半桥驱动输出口，其RDS(ON)为500mW。这些输出口可用于步进电机驱动，直流电机驱动，或者作为高端和低端的选择开关。这些输出都带有短路保护和过热保护，并且有电流再复制，电流限制和BEMF(反向电磁力)产生的特性。这种保护是由高端和低端场效应晶体管完成的(高端有真实电流测量，低端通过VDS监测)，而电流限制和再复制是由低端场效应晶体管完成的。

　　MM908E625带有三个霍尔效应传感器输入引脚。它们能够用于探测电机的停止和位置，或者读取霍尔效应传感器的连接状态。它们不受系统控制寄存器中PSON位的影响。通过对霍尔效应传感器输入引脚控制寄存器中的HxEN置位，可以使相应的霍尔效应传感器引脚允许输入。当这些引脚被允许输入时，霍尔效应传感器将由VSUP供电，同时其检测电路开始工作，其结果由霍尔效应传感器输入引脚状态寄存器中的HxF标志位给出。如果标志位为高电平，则说明检测到的电流高于IREC。为了防止该标志的噪声，这些引脚都实现了一定的滞后作用。

MM908E624/25的应用

　　MM908E624/25都是高度集成的单片机芯片，并且都集成了一个SmartMOS集成电路。在汽车和工业应用上，它们为用户提供了一种理想的单芯片解决方案，用户可以很容易的实现多种控制检测的功能而无需增加外围接口电路的复杂性。图1和图2是两种单片机的典型应用原理图。

　　MM908E624/25系列单片机主要是为汽车和工业控制而设计的，它们主要的应用有：汽车车体、座椅、门窗、后视镜、灯光、雨刷等的控制、发动机控制、安全气囊、ABS及机器人控制等。

DSP器件MC56F8323

　　MC56F8323芯片是一款基于56800E 增强型高性能DSP内核的DSP器件，具有很强的运算能力。该芯片带有：4KBytes程序RAM，32KBytes程序闪存和8KBytes数据RAM，8KBytes数据闪存；PWM模块，具有6路输出和3路可编程的错误输入端口；两路SPI接口和两路SCI接口，以及I2C 总线主接口；8个16位定时器，具有输入捕捉和输出比较功能；4输入的相位检测模块；FlexCAN总线模块，兼容CAN2.0 A/B；片上集成的温度传感器，可以用来监控芯片温度；片上3.3V到2.6V的电压调节器；及8路12位A/D。该芯片最多可以支持27个通用I/O引脚，内部集成了看门狗和低电压禁止模块。

MC56F8323芯片主要的应用有：

　　车载MP3播放器、自动化控制、电机控制、工业控制、智能传感器以及消防、安全、医疗仪器等。

　　本次设计竞赛推荐使用的DSP器件还有MC56805，该器件已经有几年的应用史，不少用户对其比较熟悉，相关的中文书籍有《Motorola DSP 型16位单片机原理与实践》(北京航空航天大学出版社)。■