¿Cuál es la función del cilindro maestro de freno del automóvil? ¿Cómo funciona? ¿Existen aplicaciones de la tecnología electrónica en esta área?
Introducción a la estructura general
La placa de desarrollo tiene básicamente todos los módulos de la unidad de control electrónico ABS de seis canales, incluido el microcontrolador, el controlador de la válvula solenoide, el controlador del motor, el módulo de potencia, procesamiento de velocidad de la rueda, etc. , además del módulo de generación de velocidad de la rueda y el módulo de visualización. La placa de circuito debajo de la pantalla LCD (conocida como placa de circuito 1) se utiliza para generar señales de onda cuadrada y enviarlas al puerto de captura de entrada de alta velocidad (CAPCOM) del chip de control principal XC164CS. Los botones de aceleración, desaceleración y frenado se utilizan para controlar la frecuencia de la señal de onda cuadrada, que puede simular el proceso de aceleración, desaceleración y frenado del vehículo. Después del cálculo, el chip de control principal envía los resultados del cálculo, como la velocidad de la rueda, la aceleración y desaceleración de la rueda y la tasa de deslizamiento a la placa de circuito 1 a través del puerto serie, y luego activa la pantalla LCD para mostrar los datos. Al mismo tiempo, el chip de control principal acciona luces de alarma, motores, relés y válvulas en función de diferentes resultados de cálculo, simulando así el proceso de funcionamiento del ABS.
La mayoría de los chips de la placa de desarrollo son chips especiales producidos por Infineon y son ampliamente utilizados por fabricantes de ABS nacionales y extranjeros. Los principales módulos funcionales y chips utilizados se muestran en la Tabla 1:
Observaciones sobre los chips utilizados por los módulos funcionales. El chip principal MCU1XC164CS completa principalmente tareas de procesamiento, cálculo y control de señales. El chip de monitoreo MCU2C505CA es el principal responsable de monitorear el trabajo del chip principal. El chip principal proporciona la interfaz CAN externa TLE6250 y el chip de monitoreo proporciona el módulo de diagnóstico de control K-LINE TL6259 para controlar la luz de alarma. Controlador de relé TLE6210 - Comunicación CAN interna - conecta dos controladores de válvula MCU TL6228 * *Tiene alimentación de 12 controladores y reinicio TLE7469 proporciona 1 módulo de función de voltímetro dual y utiliza chip.
El chip de control principal XC164CS y el chip de monitoreo C505CA se presentan en detalle a continuación.
El chip de control principal XC164CS
XC164CS es un microcontrolador de gama alta de 16 bits lanzado por Infineon en los últimos años. El microcontrolador tiene las siguientes ventajas:
Velocidad de computación rápida: puede alcanzar una frecuencia de CPU de 40MHz.
Gran capacidad de almacenamiento:
-2kB de RAM de doble puerto para variables, grupo de registros y pila del sistema;
-2kB adicionales para variables y pila de usuario Alta- velocidad de datos SRAM
-2kB SRAM de alta velocidad para código y datos
-128k flash admite programación en línea.
Hay muchas fuentes de interrupción: se reciben 70 tipos de interrupciones, divididas en 16 niveles de prioridad de interrupción (ILVL), y cada nivel de prioridad de interrupción se divide en 4 niveles de prioridad de grupo (GLVL). Cuanto mayor sea el número, mayor será la prioridad.
Con la interfaz de depuración en chip OCDS, el protocolo de prueba estándar de la interfaz OCDS (compatible con IEEE1149.1) se utiliza principalmente para pruebas de chips internos. Ahora, la mayoría de los dispositivos avanzados admiten el protocolo JTAG, como los dispositivos DSP y FPGA. La interfaz JTAG estándar tiene cuatro líneas: TMS, TCK, TDI y TDO, que son líneas de selección de modo, reloj, entrada de datos y salida de datos, respectivamente. La interfaz OCDS amplía la interfaz JTAG y sus funciones se muestran en la Tabla 2. Selección del modo TMS
La interfaz OCDS facilita enormemente la depuración del software, que se describirá en detalle en la siguiente sección.
Además, el chip también tiene las ventajas de múltiples puertos IO periféricos, múltiples relojes, múltiples puertos de conversión AD y tiene dos interfaces CAN.
Salida de datos de prueba TDO CPUCLKReloj CPU Entrada de datos de prueba TDI Entrada de reinicio de prueba TRST Entrada de reloj de prueba TCK Entrada de interrupción de hardware BRKIN Condición de trampa TRAP Voltaje positivo VCC (5 V) GND Reinicio digital Restablecimiento de chip BRKOUT Salida de interrupción de hardware Tabla habilitada de ocds 2 Descripción de la función de la interfaz OCDS.
Método de desarrollo de XC164CS
XC164CS se puede conectar al host a través de tres métodos: modo de puerto serie (modo de cargador de arranque), modo de puerto paralelo (LPT) y modo de puerto USB (OCDS) para simulación en chip. Entre ellos, el modo de puerto paralelo requiere que la frecuencia principal de la computadora host sea inferior a 800 MHz, lo que genera inconvenientes para la aplicación. Modo puerto serie, baja velocidad. Requiere un puerto serie y, a menudo, se desconecta durante la depuración, por lo que no se utiliza. La interfaz OCDS es una interfaz de depuración proporcionada especialmente por XC164CS y también es una de las características principales que lo distingue de otros microcontroladores de la serie 164 de Infineon. Por lo tanto, la placa de desarrollo se desarrolla utilizando el método de depuración OCDS.
El compilador utilizado en el software es Keil Vision2 (PK 166, nota del editor), que tiene potentes funciones de depuración. No solo puede realizar una simulación de software pura, sino que la computadora host también se puede conectar a la placa de usuario. A través del puerto paralelo o puerto USB, para lograr la depuración en el chip. La relación de conexión se muestra en la Figura 3.
Entre ellos, ULINK es un adaptador de interfaz USB a interfaz OCDS, que tiene las siguientes características:
Conecta rápidamente la computadora host y la placa de usuario a través del puerto USB;
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La función de depuración en el chip se realiza a través de la interfaz de depuración en el chip OCDS;
La función de programación flash en el chip se realiza a través de OCDS.
Chip de monitorización C505CA
El chip de monitorización se comunica con el chip de control principal en tiempo real para garantizar el correcto funcionamiento del control principal. El chip de monitorización también realiza funciones de diagnóstico de fallos.
C505CA es un microcontrolador de 8 bits de Infineon, basado en el núcleo 8051. Sus ventajas son las siguientes:
Velocidad informática rápida, frecuencia de funcionamiento de hasta 20 MHz
Con interfaz CAN en chip para facilitar la comunicación con el chip de control principal;
Admite simulación en chip;
Uso de paquetes de parches.
Flujo de trabajo de la placa de desarrollo
Después de encender la placa de desarrollo, la pantalla LCD muestra información explicativa y, al mismo tiempo, comienza a simular el encendido real del ABS del vehículo. Autoprueba: la luz de alarma parpadea durante unos segundos y luego los LED del motor simulado y las 12 válvulas solenoides se encienden en secuencia y, finalmente, todos los LED parpadean una vez.
Después de la autoprueba, la pantalla LCD comienza a mostrar la velocidad de la rueda calculada desde XC164CS. El pulso de velocidad de la rueda es generado por la placa de circuito 1, si la velocidad actual de la rueda es baja, los LED del analógico; El motor y la válvula solenoide 12 Si la velocidad actual de la rueda es muy alta, todos los LED, excepto la luz de advertencia, parpadearán al mismo tiempo, lo que indica que el sistema ABS no realizará el frenado antibloqueo de baja velocidad a esta velocidad.
Para cambiar la velocidad de la rueda, es necesario utilizar los tres botones de la placa de desarrollo. Si mantiene presionada la tecla arriba, la velocidad de la rueda aumentará; si mantiene presionada la tecla abajo, la velocidad de la rueda disminuirá; si presiona la tecla detener, la velocidad actual de la rueda disminuirá rápidamente a 0.
Aplicación de la placa de desarrollo en el proceso de desarrollo de ABS
Debido a que el microcontrolador de la serie 196 de Intel se utilizaba anteriormente como chip de control principal, es muy complicado trasplantar el código 196 al XC164CS Work. En vista del peligro de las pruebas reales de vehículos, el código debe verificarse estrictamente antes de realizar pruebas reales de vehículos, y la placa de desarrollo desempeña bien este papel.
En primer lugar, la placa de desarrollo puede observar variables de control como la velocidad de la rueda, la aceleración y desaceleración de la rueda. Al cambiar la frecuencia de generación de pulso y observar la visualización en la pantalla LCD, puede saber si el resultado del cálculo es correcto o incorrecto, lo cual es muy intuitivo.
En segundo lugar, puede verificar el funcionamiento del chip de control principal y del chip de monitoreo en equipos externos como luces de alarma, relés, motores, válvulas solenoides, etc.
En tercer lugar, el interruptor al lado de la válvula puede simular el encendido y apagado de la válvula para lograr el diagnóstico de fallas.
En cuarto lugar, verifique la exactitud de los códigos del chip de control principal y del chip de monitoreo a través de la comunicación CAN entre el chip de control principal y el chip de monitoreo.
Además, las condiciones de entrada y salida del ABS también se pueden verificar a través de la placa de desarrollo.
La diferencia entre la placa de desarrollo y el sistema AB real
La placa de desarrollo solo se utiliza para verificar las funciones del sistema ABS y el microcontrolador, por lo que no puede ser completa y algunas Las funciones no se pueden demostrar, como:
XC164CS y C505CA proporcionan potentes interfaces CAN Durante el proceso de diseño, la interfaz de bus k-line/LIN se amplió en la placa, pero su transmisión de datos en tiempo real. La red automotriz no se puede demostrar.
Es imposible completar una función de diagnóstico completa porque el LED utilizado para demostrar el motor y la válvula solenoide requiere una corriente de conducción muy pequeña en comparación con el motor y la válvula solenoide reales, y el chip controlador Infineon TLE6228 utilizado por El ABS considerará esta situación como un mal funcionamiento.