車規(guī)32位MCU芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備,包括汽車、工業(yè)、電信、醫(yī)療和消費(fèi)電子等,車規(guī)32位MCU現(xiàn)在的汽車一般需要50-100顆MCU芯片,車規(guī)32位MCU需求的增長主要來自汽車電動化、增強(qiáng)的安全特性、ADAS和自動駕駛、車內(nèi)娛樂系統(tǒng),以及政府對汽車廢氣排放的法規(guī)要求。
普通來講,車規(guī)32位MCU擁有強(qiáng)大的iBOX車聯(lián)網(wǎng)智慧終端產(chǎn)品開發(fā)工程師,都會有經(jīng)歷和遇到過KL30(蓄電池供電電壓)電壓過低而導(dǎo)致iBOX關(guān)機(jī)的問題。
環(huán)境及云端智能互聯(lián)
當(dāng)車規(guī)32位MCU檢測到KL30低于工作電壓時,將會發(fā)出關(guān)閉CAN通訊接口的指令,讓iBOX離線整車CAN網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)車規(guī)32位MCU檢測到KL30處于不正常工作電壓范圍,出于汽車安全及產(chǎn)品保護(hù)的要求,將會指令iBOX產(chǎn)品關(guān)機(jī)或重啟。
可能車規(guī)32位MCU,這次只是一場誤會。KL30的實際電壓或許并沒有低于額定工作電壓,只是由于KL30的電壓采樣誤差,導(dǎo)致車規(guī)32位MCU發(fā)出錯誤指令,使得iBOX等車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品進(jìn)入休眠或關(guān)機(jī)狀態(tài),進(jìn)而嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的用戶使用體驗。
iBOX系統(tǒng)架構(gòu)
例如當(dāng)人們忘記關(guān)閉大燈,這時候由于外部功耗器件耗能巨大,導(dǎo)致電池電量迅速消耗,L30電壓下降到車規(guī)32位MCU的工作電壓以下,導(dǎo)致車規(guī)32位MCU無法上報數(shù)據(jù)就會異常關(guān)機(jī)。
類似場景其實在汽車日常應(yīng)用中頗為常見。當(dāng)iBOX產(chǎn)品在休眠過程中,由于某些器件沒有關(guān)閉或進(jìn)入低功耗模式,恰好用戶通過手機(jī)希望喚醒iBOX時,卻發(fā)現(xiàn)無法聯(lián)系到iBOX。
有沒有方法避免這種糟糕的使用體驗?這時候聰明的工程師肯定會想到KL30的電壓檢測,但是這個時候MCU也處于休眠狀態(tài),無法進(jìn)行檢測。
如果,有一款車規(guī)32位MCU級在休眠狀態(tài)也可以電壓檢測?
CS32L010 精準(zhǔn)監(jiān)控KL30電壓閥值,及時喚醒iBOX休眠模式
芯??萍纪瞥龅?/font>32位MCU CS32L010芯片自帶電壓比較器(COMP),3 個可配置的正/負(fù)外部輸入通道;1 個內(nèi)部BGR 2.5V 參考電壓。
COMP 輸出可供定時器TIM1、TIM10/TIM11、LPTimer 與可編程計數(shù)陣列PWMC 捕獲、門控、外部計數(shù)使用??筛鶕?jù)上升/下降邊沿產(chǎn)生異步中斷,從低功耗模式下喚醒MCU。且可配置軟件防抖。
只需配置電壓比較器,休眠模式下也可以監(jiān)控KL30電壓,當(dāng)KL30低于閥值時,將通過MCU喚醒iBOX,通過iBOX通知用戶電池即將耗盡,進(jìn)而提醒用戶及時關(guān)注汽車狀態(tài),避免汽車電池消耗過低而出現(xiàn)關(guān)機(jī)無法啟動的尷尬。
除此之外,CS32L010從客戶需求出發(fā),在芯片內(nèi)部集成一個12 位高精度、高轉(zhuǎn)換速率的逐次逼近(SAR)型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)模塊。具有以下產(chǎn)品特性:
◆ 12 位轉(zhuǎn)換精度
◆ 1Msps 轉(zhuǎn)換速度
◆ 8 路轉(zhuǎn)換通道:7 個引腳通道、1 個VCAP 校準(zhǔn)通道
◆ 參考電壓(Refence Voltage)為電源電壓
◆ ADC 的電壓輸入范圍:0-VREF
◆ 3 種轉(zhuǎn)換模式:單次轉(zhuǎn)換、連續(xù)轉(zhuǎn)換、累加轉(zhuǎn)換
◆ ADC 的轉(zhuǎn)換速率軟件可配
◆ 支持片內(nèi)及外設(shè)中斷自動觸發(fā)ADC 轉(zhuǎn)換啟動,有效降低芯片功耗、提高轉(zhuǎn)換實時性
通過CS32L010的產(chǎn)品特性,我們可以得知該產(chǎn)品擁有8路轉(zhuǎn)換通道:中包括7個引腳通道及1個VCAP校準(zhǔn)通道。如下圖所示。
ADC硬件設(shè)計圖
CS32L010的ADC檢測通道支持閥值檢測,可以去除電壓異常波動帶來的采樣誤差。
閥值檢測設(shè)計圖
并且,CS32L010自帶檢測結(jié)果累計功能,能夠輕松取得檢測結(jié)果的平均值,避免檢測電壓波動帶來的細(xì)微誤差,可以極大減少開發(fā)人員的工作量,確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。
當(dāng)前,因受全球疫情和大國博弈的影響,汽車行業(yè)尤其是車規(guī)級MCU芯片的大規(guī)模缺貨,導(dǎo)致多家車企減單降產(chǎn)。芯海科技作為國內(nèi)信號鏈芯片領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),正在逐步進(jìn)軍車規(guī)MCU領(lǐng)域。公司首顆車規(guī)級信號鏈MCU通過AEC-Q100認(rèn)證,已開始導(dǎo)入汽車前裝產(chǎn)品設(shè)計中,并入選2021汽車電子芯片創(chuàng)新產(chǎn)品名錄。
車規(guī)32位MCU未來,依托高精度低功耗ADC和高可靠車規(guī)32位MCU芯片的技術(shù)沉淀和先發(fā)優(yōu)勢,芯??萍紝⒕o緊把握“國產(chǎn)替代”的產(chǎn)業(yè)趨勢,持續(xù)進(jìn)軍汽車電子、工業(yè)應(yīng)用及高端消費(fèi)電子領(lǐng)域,努力成為國家IC設(shè)計廠商的中流砥柱。