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中国地质大学（北京）期末考试论文专用

课程名称：嵌入式系统班号：103072学号姓名：赵凤阳成绩：

嵌入式技术在汽车电子领域的广泛应用

赵凤阳

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、

功耗等有严格要求的专用计算机系统。它一般由微处理器、外围硬件设备、操作系统及应用程序等四个部

分组成，用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统作为一个热门领域，涵盖了微电子

技术、控制技术、通信技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用。

嵌入式系统的应用覆盖航空航天、轨道交通、汽车电子、消费电子、网络通讯、数字家电、工业控制、

仪器仪表、智能IC卡、国防以及军事等众多领域。相比其它应用领域，汽车电子市场规模大、发展快。

2006年，我国汽车电子销售额868亿元，增幅达40%，到2011年将达到2400亿元，成为国内增长最迅速

的产业之一。此外，电子产品在整车价值中的比例也逐年提高，从1997年的20%提升到2010年的35%。

中国的汽车工业作为国家的支柱产业发展前景非常广阔，2009年汽车产量达到1,273.7万辆，2010、2011

年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间。2009年中国已经成为世界第一汽车生产大国，同时中

国汽车消费量占全球总消费量比例已达12%，在2015年左右国内汽车销售也有望超过美国，成为第一大汽

车消费市场。到2020年，中国本土汽车产量将达到2000万辆左右，其中两成产品将进入国际市场。

我国汽车工业的飞速发展为汽车电子的嵌入式系统应用带来了良好商机，同时也带来了新的机遇和挑

战。本文仅对其在汽车电子领域的发展和应用做一探讨。

任课教师：陈凯日期：2010年6月22日

中国地质大学（北京）期末考试论文专用

课程名称：嵌入式系统班号：103072学号姓名：赵凤阳成绩：

汽车嵌入式系统发展历程

众所周知嵌入式系统有体积小、低功耗、集成度高、子系统间能通信融合的优点，这就决定了它非常

适合应用于汽车工业领域，另外随着汽车技术的发展以及微处理器技术的不断进步,就使得嵌入式系统在

汽车电子技术中得到了广泛应用。目前,从车身控制、底盘控制、发动机管理、主被动安全系统到车载娱

乐、信息系统都离不开嵌入式技术的支持。

嵌入式系统诞生于微型机时代,经历了漫长的独立发展的单片机道路。嵌入式系统的核心是嵌入式微

处理器。与嵌入式微处理器的发展类似,汽车嵌入式系统也可以分为三个发展阶段:

第一阶段:SCM(SingleChipMicrocomputer)系统

以4位和低档8位微处理器为核心,将CPU和外围电路集成到一个芯片上,配置了外部并行总线、串行

通讯接口、SFR模块和布尔指令系统。硬件结构和功能相对单一、处理效率低、存储容量小、软件结构也

比较简单,不需要嵌入操作系统。

这种底层的汽车SCM系统主要用于任务相对简单、数据处理量小和实时性要求不高的控制场合,如雨

刷、车灯系统、仪表盘以及电动门窗等。

第二阶段:MCU(MicroControllerUnit)系统

以高档的8位和16位处理器为核心,集成了较多外部接口功能单元,如A/D转换、PWM、PCA、Watchdog、

高速I/O口等,配置了芯片间的串行总线;软件结构比较复杂,程序数据量有明显增加。

第二代汽车嵌入式系统能够完成简单的实时任务,目前在汽车电控系统中得到了最广泛的应用,如ABS

系统、智能安全气囊、主动悬架以及发动机管理系统等。

第三阶段:SoC(SystemofChips)系统

以性能极高的32位甚至64位嵌入式处理器为核心,在对海量离散时间信号要求快速处理的场合使用

DSP作为协处理器。为满足汽车系统不断扩展的嵌入式应用需