汽车单片机与车载网络技术 汽车单片机与车载网络技术 汽车电子控制单元.pptx

;;图1-1 汽油机的电控系统结构图 ;模拟信号：指在给定范围内表现为连续的信号。 数字信号：指在给定范围内表现为不连续的信号。;模拟信号：指在给定范围内表现为连续的信号。 数字信号：指在给定范围内表现为不连续的信号。;模拟信号：指在给定范围内表现为连续的信号。 数字信号：指在给定范围内表现为不连续的信号。;A/D转换器：是用一定的电路将模拟量转变为数字量的器件。 I/O：input/output，即输入/输出。;1.2.2 电子控制单元(ECU)的基本功能 　　汽车电控系统的控制装置称为电子控制单元(ECU)，是一种电子综合控制装置。 电子控制单元的中枢是微处理器。 ;1.2.2 电子控制单元(ECU)的基本功能 　　ECU按其内部储存的程序，对汽车电控系统各传感器输入的信号数据进行运算、处理、分析、判断，然后输出控制指令，驱动有关执行器动作，从而达到快速、准确、自动地控制汽车的目的。; 其作用主要表现在以下几个方面： 　　(1) 接收传感器等其他装置输入的信息，并给传感器提供参考电压(2 V、5 V、9 V或12 V)。 　　; 其作用主要表现在以下几个方面： 　　(2) 处理、存储、计算和分析数据信息及故障信息。 　　(3) 根据输入的有关信息求出输出值(指令信号)，并且将输出值与标准值对比，进行故障判断。 (4) 把弱信号(指令信号)变为强信号(控制信号)。 　　(5) 当电控系统出现故障时，输出故障信息。; 其作用主要表现在以下几个方面： 　　(6) 实行学习控制(自我修正输出值)。 如：点火提前角的修正。;1.2.3 电子控制单元(ECU)的基本构成 　　ECU主要由输入电路、微处理器、输出电路以及电源电路、备用电路等组成。 1. 电源电路;2．输入电路 　　输入电路的作用是实现外部传感器与微处理器之间的信息传递，即对传感器输入的信号进行预处理，使输入信号变成微处理器可以接收的信号。传感器输入的信号一般有两类：模拟信号和数字信号，需要分别由相应的电路对它们进行处理。 　　;2．输入电路 1) 模拟量输入通道 　　模拟量输入通道的任务是把传感器输出的模拟量转换成数字量，并输入微处理器。;提问：为什么???进行这些转换？; 当多路模拟量输入时，不必为每个模拟量输入都匹配一个A/D转换器，而是可让它们共用一个A/D转换器。输入通道中要增加一个多路选择开关。以使得每一路模拟量输入可轮流与A/D转换器接通，经A/D转换后再送入微处理器。 　　　 ;采样：对模拟信号的采集。;2) 数字量输入通道 在汽车电控系统中，传感器也会采集数字信号，比如来自转速传感器的转速信号与上止点参考信号等。它们都是脉冲信号，经过放大、整形之后可直接通过I/O接口送入微处理器。;脉冲信号：是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性。;2) 数字量输入通道 在汽车电控系统中，传感器也会采集数字信号，比如来自转速传感器的转速信号与上止点参考信号等。它们都是脉冲信号，经过放大、整形之后可直接通过I/O接口送入微处理器。;2) 数字量输入通道 另外，数字量输入通道要解决电平转换和抗干扰等问题。微处理器只能接收TTL电平，所以送入的数字量只有转换成TTL电平才能传送给计算机。为了使计算机获得正确的信息，必须将外电路中的干扰与计算机相隔离。图1-4所示即为常用的电平转换及光电隔离电路。 TTL：通常我们采用二进制来表示数据。而且规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”。这样的数据通信及电平规定方式，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统。这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。;;;;1) 中央处理器(CPU) 　　CPU由运算器和控制器组成。 运算器的作用是对信息进行加工处理，主要是完成各种算术运算、逻辑运算及移位操作等。 控制器是CPU的指挥中心，它的功能是按照人们预先设定的操作步骤，控制运算单元、输入/输出接口以及存储器等部件步调一致地自动工作。;;;;1) 模拟量输出通道 　　模拟量输出通道的任务是把计算机的离散数字量输出变成连续的模拟量输出，以控制执行机构工作。;2) 数字量输出通道 　　数字量输出通道的任务是将微控制器的I/O接口输出的数字量转换成执行机构(如继电器、电磁阀、步进电机等)需要的信号。 　　数字量输出通道有如下三种形式： 　　(1) 由微控制器的I/O口直接控制执行机构； 　　(2) 通过