MPC555微控制器及其在汽車電子領域的應用

MPC555微控制器是Motorola PowerPC 500系列的代表產品，專為汽車電子、航空航天、智能系統等高端嵌入式控制系統而設計。該產品可在高速移動、苛刻的環境下工作（工作溫度-40～125℃）, 性能優良并具有高度的靈活性和可靠性，適合大批量低成本生產。

MPC555主要有以下功能模塊：
● 主頻40MHz的精簡指令集CPU（RCPU）
● 四級存儲器控制器
● U-Bus系統接口單元（USIU）
● 靈活的指令和數據存儲保護單元
● 448K字節Flash EEPROM
● 26K字節SRAM
● 雙時間處理單元（TPU3）
● 18通道模塊I/O系統（MIOS1）
● 雙隊列模數轉換模塊（QADC）
● 雙CAN2.0B控制器模塊（TouCANs）
● 隊列串行多通道模塊（QSMCM）

在設計、開發和應用MPC555微控制器的過程中，各廠商采取合作、聯合推廣等方式積極引導開發應用產品市場。MPC555微控制器采用了IBM 微控制器的芯片結構技術，AMD閃存存儲器技術。專業化嵌入式軟硬件開發公司：ETAS、Pi-Technology、Axiom、ADI、Opti-Num Solution、dSPACE等開發出MPC555應用板、I/O模塊、實時操作系統、集成開發工具、應用軟件等嵌入式軟硬件系統與集成開發環境。汽車電子產品開發商BOSCH、德爾福等開發出相應的汽車電子應用產品，從而形成了對MPC555專業化分工、聯合開發的產品鏈方式。這種產業/產品鏈的開發機制已成為高科技領域成功的發展模式。

軟硬件平臺及集成開發環境

一套完備的MPC555開發應用系統主要由軟硬件平臺和集成開發環境組成。針對目標系統，首先要選定與應用產品所處環境和功能參數相匹配的微控制器作為核心控制系統。

伴隨著市場競爭越來越激烈，要求快速、靈活開發應用產品，盡量減少和縮短從決策、設計、研發、測試、修正到最終批量生產的各個環節和周期。開發新產品的快慢往往與一個企業的生存緊密相連。為了適應這一要求，近幾年，集成開發環境（IDE）技術越來越受到重視。基于模型設計、簡化軟件編程、軟硬件一體化、快速原型建立目標系統、應用程序模塊化等先進的開發手段已被廣泛應用。另外，嵌入式實時操作系統（RTOS）對系統的安全運行、管理應用系統程序、系統的兼容通用性也至關重要。

集成開發環境的功能包括：提供控制操作界面；通過BDM接口瀏覽MPC555硬件平臺狀態和信息；建立控制模型；模擬仿真應用系統控制算法；與編譯器連接將控制模型或C語言程序生成MPC555機器源代碼；通過BDM 接口將源代碼傳送到MPC555硬件平臺；實時調試運行應用程序等。這種開發模式方便、快捷。采用友好界面連接形象化模型框圖、輸入計算公式、經驗公式等方式編制開發程序，由系統自動將其編譯成目標代碼。在應用程序經過反復模擬仿真、實時調試運行成功后被裝入MPC555硬件平臺。

MPC555系統配有各類應用I/O模塊與通信接口并裝有一套實時操作系統。在操作系統的管理下，開發的應用程序在上位機監控下和脫離上位機兩種環境下運行驗證。一些特定、重復任務的應用程序被生成模塊化的庫文件已備調用。為了提高開發系統的實時性，系統具有HIL（Hardware-in-the-loop）、Bypass等硬件在環開發、實時嵌入加載等功能。模塊化的應用程序可以實時在線導入導出而絲毫不影響系統的正常運行。