汽车电子新趋势：走从8位到32位微控制器升级之路

　　新兴信息娱乐系统带给许多市场冲击性，也带动了以往不曾有过的商机，实际上已有很多人发现到这些新兴技术将对汽车电子市场产生莫大的影响，特别是有越来越多汽车电子设备通过高性能的微控制器(Micro Controller Unit；MCU)搭载于现有汽车电子设备与技术中，就像目前在汽车内所使用的卫星导航系统、信息处理系统、DVD等多媒体影音播放设备…等。

　　因此，目前各家微控制器厂商一致看好未来汽车电子市场发展潜力，相继投入产品应用开发，预计车用微控制器所代表的重要性，将越形增加而重要。

　　看得到却吃不到微控制器市场

　　先不以市场角度来看待微控制器在全球占有率；首先，关注的是微控制器厂商要如何发挥本身的竞争优势，在汽车电子市场中发展得更为顺遂。举个简单的例子，微控制器厂商要如何在第一时间就将汽车电子厂商对于产品要求列入设计考虑，能够进一步设计出汽车电子需要，以满足汽车电子厂商所要求的车用微控制器产品，这是过去微控制器不曾遇到的。

　　再者，就目前引起热潮的汽车油电混合动力技术来说，因为这类型的车辆所使用的微控制器的数量更多，而且结构也更为复杂，虽然这将大幅提升微控制器的市场商机。不过，属于整体性的汽车系统工程而言，在相关设备的技术开发与整体配套还不是非常成熟之前，混合式油电动力汽车的市场占有率还无法超越目前汽车总数量的10％，所以微控制器目前发展的重点，还是对现有的燃油系统动力系统进行改良，在油电混合动力市场中仍无法取得最佳的市场利机。

　　所以，并不是哪里个领域应用的比例较大，就应该往哪里个领域发展，尤其是不非常成熟的汽车电子，所导入的方向必须要有修正。就以现有汽车上所搭载引擎技术的发展趋势来看，目前汽车应用最多的系统，主要包括了喷射电子式控制引擎系统、空燃比控制、汽缸内电子式喷射、模块控制，以及电子控制可变气门正时系统发展趋势，因为这些发展已超过百年的引擎技术已经是非常成熟，导入微控制器就可以得心应手。

　　反观，汽车厂商也知道微控制器对汽车电子化能够有极大的帮助，不仅可提升汽车性能，还进一步加强微控制器的附加功能之外，更持续加大快闪存储器的容量与汽车电子的工作频率提升…等；因此，汽车制造商与汽车电子厂关系也有过去不曾有过的紧密。

　　△图说：微控制器为汽车电子应用提供更强大的功能、感测与控制；以Silicon Laboratories所推出的C8051F52/3x微控制器为例，透过整合式LIN 2.0控制器与超高精确度的内部振荡器，让设计人员不需要外部计时组件就能组建LIN主模式的通讯网络，进一步减少系统总成本。(资料来源：Silicon Laboratories)

　　如何用微控制器打造智能型车辆？

　　进一步观察汽车电子发展趋势，可以从车辆性能、对于数据资料储存量提高，以及朝着多内核方向，再者未来汽车上所具备高性能的汽车信息系统(CIS)解决方案，可以将汽车上所搭载的信息服务、卫星导航指引系统、车辆自我诊断设备、移动车辆通讯网络、交通信息中心、道路交通运输信息系统整合为1个更具强大处理能力的整合系统等几个层面来看。

　　另一方面，更可以与汽车保险、车检服务系统服务商进行相互搭配，以透过车辆关系管理(VRM)模块，将其连结到引擎控制系统、操控系统、煞车系统等配合，以便能提供完整服务，让汽车消费者能够享受过去车上不曾有过的相关服务。

　　因此，搭载于汽车上的信息系统解决方案，除了必须能够处理MPEG2/4、WMA和WMV、数码广播、卫星无线传输等诸多格式需求之外，为了在汽车上体现出该解决方案的强大功效，可以透过附载组件与硬件IP等特殊架构来加以达成，最后才能在微控制器的芯片设计过程中，能够完全包含更多的嵌入式存储器，进一步达到分享汇流排功率之效，降低过去的汇流排结构导致汽车电子系统性能退化的发生机率。

　　△图说：微控制器不仅协助汽车制造商实现车内系统的相互连接，以开发更智能、集成度更高的安全系统；由飞思卡尔开发出的MFR4300不仅可整合FlexRay模块和16位S12X核心的微控制器产品。(资料来源：飞思卡尔)

　　不同应用领域有不同成本需求

　　由于各界对于汽车上搭载的车用电子设备成本要求有越来越苛刻的趋势，因而对于车用微控制器来说，就必须符合市场的低成本要求，则必须从几个观点来看：就象是用来满足车辆基本功能的设备，例如，8位微控制器，可以让设计工程师能够大幅度降低成本及系统复杂性，用在绝对低成本因应市场中绝对可行。就像一般状况下低于1美元的微控制器组件，可以完成许多功能强大32位微控制器无法处理的任务，让设计工程师透过微控制器获得较高的功能密度；换句话说，就是让客户能充分享有低成本与容易导入的解决方案。

　　从设计车身电子功能和其它控制点应用来看，就象是用在汽车上的电动车窗、车门、车用天窗、后车箱、座椅位置，以及电动后视镜等，汽车消费者也渐渐能体认到电子智能化的产品带给驾驶汽车的好处。另外，在充分满足汽车电子高性能要求的同时，必须有效地降低整个系统成本，采用高性能的微控制器及半导体组件，以达到车身电子网络化的系统设计。因此，这必须以经济角度来加以看待，比方说：用单一模块整合的成本就能获得提升，若能将多个灯控、门控电子控制单元进行整合，如此一来便会大幅地降低所需成本。

　　然而，传统用于一般消费电子设备的微控制器，通常不受汽车制造商信赖，因为汽车制造商需要的是能够完全符合车用规格要求的高可靠度微控制器。若技术应用观点而论，汽车中各个次要系统中对微控制器的操控需求，也许不需要透过复杂化及特殊设计，但当这些微控制器是被用在汽车引擎、煞车系统、安全气囊等用途上；又或者是需要安装于高热、多尘、剧震、电子干扰严重的运作环境下，使得汽车制造厂不得不严格把关汽车电子组件的质量。

　　△图说：习惯于漫长产品与开发周期的汽车制造商，因为新一代汽车电子设备兴起，如：GPS导航系统和DVD多媒体播放机，使得汽车制造商必须在更短的时间内，搭载电子消费者所需的新一代汽车。因此，产品推出市场的时间就显得非常重要。