Kujutage ette, et teie auto suur teabe- ja meelelahutusekraan läheb äkki mustaks, kuid mootor töötab sujuvalt. Puudutate ekraanil nuppu A/C; temperatuuri seadistus ei muutu, kuid on selgelt kuulda, kuidas kompressor töötab. Paljud autoomanikud on sellist katkestust kogenud.
Et mõista, mis siin toimub, peate esmalt eristama kahte komponenti, mida sageli segatakse: ECU ja MCU.
ECU on täielik juhtplaat, samas kui MCU on sellel plaadil asuv konkreetne kiip.
Elektrooniline juhtseade (ECU)
ECU tähistab elektroonilist juhtseadet. See on terviklik trükkplaat-, mis sisaldab lülitusi, kiipe ja liideseid-, mis on paigutatud plastikust korpusesse. Ühe leiate mootori kõrvalt, teise käigukasti juurest ja mitmed teised auto uste sisse.
MCU demüstifitseerimine: mis on MCU?
MCU tähistab Microcontroller Unit; see on ECU * sees olev põhikiip. MCU integreerib protsessori, mälu ja sisend-/väljundliidesed ühele küünesuurusele kiibile. Iga ECU sisaldab vähemalt ühte MCU kiipi.
Kui kasutada analoogiat: kui ECU on terviklik arvutisüsteem (sealhulgas emaplaat, toiteallikas ja korpus), on MCU selles süsteemis olev CPU kiip.
Üks sõiduk sisaldab kümneid või isegi sadu ECU-sid ja igas ECUs on vähemalt üks MCU.
Traditsioonilised sõidukid kasutavad hajutatud arhitektuuri, kus igale funktsioonile on määratud sõltumatu ECU. Mootori, käigukasti, kliimaseadme ja akende jaoks on eraldi üksused{1}}, mis töötavad iseseisvalt. Keskmisel pereautol on tavaliselt 70–100 eküüd. Tipptasemel-mudelitel on veelgi rohkem; Näiteks 2015. aasta BMW 7. seeria kasutas umbes 140 eküüd.
Iga ECU sisaldab sisemist MCU kiipi töötlemisülesannete täitmiseks. Järelikult vastab MCU-de arv sõidukis ligikaudu ECU-de arvule.
[Pilt]
Nendel ECU-del on selgelt määratletud rollid. Mootori ECU haldab kütuse sissepritse ja süütamist; A/C ECU juhib kompressorit ja ventilaatorit; ja kere ECU tegeleb akende, uste lukkude ja klaasipuhastitega. Igas ECUs olev MCU vastutab selle mooduli spetsiifilise juhtimisloogika täitmise eest: andurite andmete kogumine, arvutuste tegemine ja käskude väljastamine.
Piloodikabiini domeenikontrolleris on suure Android-ekraani toiteallika SoC (System on Chip) kõrval ka sõltumatu MCU. Kaasaegsetes nutikates kokpitides tuntakse suure ekraani taga asuvat tahvlit "kokpiti domeenikontrollerina". Sellel tahvlil on kaks põhikiipi: SoC (System{2}}on-Chip), mis käitab Androidi suure ekraani ja rakenduste haldamiseks, ning eraldi MCU (mikrokontrolleri üksus), mis on mõeldud suhtlemiseks ja madala -taseme juhtimistoiminguteks.
Android SoC ei saa suhelda otse sõiduki CAN-siiniga. Kui puudutate suurel ekraanil valikut „Määra õhukonditsioneeri 24 kraadini”, saadetakse käsk esmalt kokpiti MCU-sse; MCU tõlgib selle vormingusse, mille CAN siini ära tunneb ja edastab selle A/C ECU-le. Vastupidi, sellised andmed nagu temperatuur ja ventilaatori kiirus, mida A/C ECU annab, edastatakse selle sama MCU kaudu tagasi suurele ekraanile.
"Sleep Cockpit": kõige kujutlusvõimelisem auto funktsioon|2021 Roundup|Sohu Auto
Lisaks sellele haldab kokpiti MCU veel kahte funktsiooni: toite{0}}üles-/uinumisjärjestused ja juhtnuppe roolilt.
Kui vajutate nuppu "Start", ärkab kokpiti MCU esimesena ja käivitab järjestikku erinevad moodulid. Kui lukustate auto ja kõnnite minema, lülitub kokpiti MCU viimasena puhkerežiimi, lülitades välja vajalikud süsteemid. Rooli nuppude signaalid, -nagu helitugevus, raja vahelejätmine ja häälkäsklused-läbivad ka selle MCU enne edastamist.
Seega, kui MCU püsivara värskendus põhjustab kliimaseadme ajutise talitlushäire, on probleem kokpiti MCU-s, mitte kliimaseadme ECU-s.
Paljud autoomanikud on sellise stsenaariumiga kokku puutunud: pärast OTA värskendust või tarkvara sähvatust esinduses ei reageeri suurel ekraanil olevad kliimaseadme nupud ja temperatuuri ei saa reguleerida. Siiski töötab kliimaseadme kompressor ja ventilaator jätkab õhu puhumist.
Põhjus on lihtne: vilkumise käigus lülitub kokpiti MCU "flash mode" ning peatab CAN-teadete edastamise ja vastuvõtmise. Ekraanil koputatud temperatuuri reguleerimise käske ei saa välja saata, seega ei saa A/C ECU neid kunagi vastu; samuti ei saa A/C ECU olekuvärskendusi tagasi saata, seega ei saa ekraan neid kuvada. Samal ajal töötab kliimaseadme ECU sees olev MCU normaalselt,-riistvarakomponendid, nagu kompressor ja ventilaator, töötavad nagu ette nähtud,-kuid suur ekraan kaotab nende üle kontrolli.
Kui vilkumine on lõppenud ja kokpiti MCU taaskäivitub, taastub siini side ja juhtimine suure ekraani kaudu naaseb normaalseks.
See illustreerib põhipunkti: nutikas kokpit on palju keerulisem kui lihtsalt suur ekraan, mis on ühendatud Androidi kastiga. Ekraani taga asuv MCU toimib jaoturina, mis hõlbustab sidet kokpiti ja kogu sõiduki vahel. Kui suur ekraan toimib "näona", toimib MCU "närvisüsteemina".
Pilt
Tööstus on nihkumas mudelilt "üks funktsioon, üks ECU" lähenemisviisile "üks domeenikontroller, mis haldab ECU-de klastrit".
Traditsiooniliste hajutatud arhitektuuride korral annab ECU-de suur arv juhtmestiku kogupikkusega üle 4 kilomeetri ja kaaluga 50–70 kilogrammi. Praegune suundumus hõlmab mitme ECU ühendamist domeenikontrolleriteks,{4}}mis katavad kokpiti domeeni, intelligentse juhtimise domeeni ja keha domeeni. Tulevikku vaadates areneb arhitektuur tsentraliseeritud arvutusplatvormi suunas, mis on kombineeritud tsoonikontrolleritega.
Kuigi ECU-de koguarv väheneb, jääb nõudlus MCU-kiipide järele muutumatuks; domeenikontrollerid vajavad endiselt MCU-sid{0}}reaalajas juhtimise ja sidelüüsi funktsioonide jaoks. MCU-sid ei asendata; pigem on nende rakendamise viis lihtsalt muutumas.
