AMT自动换挡变速系统设计

3 MCU数据处理系统设计
电子控制器MCU是AMT控制单元。选择合适的MCU是AMT系统设计成功的关键，它必须能适应各种复杂监控系统的要求，如实时性、低功耗、快速数据处理、集成数模外设功能、集成CAN总线接口，还需集成充足的Flash或RAM供程序、数据存储，以简化电路、提高系统的可靠性。另外它还要具有低成本和恶劣环境下的适应性。在综合比较了当前业界流行的多款MCU，如ATM89系列、MCS-96系列及Freescale HCSl2系列后，终选择了Freescale HCl2系列的嵌入式MC9S12DJl28M 16位单片机。
MC9Sl2DJl28M 16位单片机具有如下特点：
(1)16位S12CPU：20位ALU，指令队列。
(2)存储器128K FLASH，2K EEPROM，8K RAM。
(3)2个8通模／数转换器，10位精度。
(4)3个1 Mbps的CAN总线模块，兼容CAN2．OA／B。
(5)16位计数器，8个可编程输入捕捉或输出比较通道，4或8位2个16位脉冲累加器。
(6)8个PWM通道。
(7)2个异步串行通信接口SCI，2个同步串行设备接口SPI。
(8)多主I2C总线模块，兼容I2C总线标准。
(9)背景调试模式BDM。
(10)边界扫描测试协议JTAG。
由上可见16位处理器不仅拥有强大的运算功能及低功耗，同时它还拥有着控制系统所需要的丰富模拟、数字外设和各种模式接口，集成电路互联总线。另外可通过BDM调试器对目标板MCU的Flash存储器写入、擦除，应用程序下载，在线动态调试。
硬件设计中，外围器件尽可能选用成熟的汽车专用件。充分利用单片机丰富的互联接口以简化硬件线路提高可靠性，为适应汽车所处各种恶劣环境，降低成本。如图1所示I2C口联接EEPROM。CAN口联接LED显示，SPI口联接开关量功率模块，PWM口联接电机驱动功率模块。较为典型的电机驱动模块，每个模块驱动一个电机。电机驱动电路原理图如图2所示，MCU与电机驱动功率模块BT78l联接，ANl4、ANl5检测模块工作状态。MCU管脚PA6、PA7配合PT3、PT7控制电机M的转向，PT3或PT7产生PWM方波信号改变占空比，实现电机调速，调控油门或离合器行程。