理论教育 汽车电控系统中的数字式单片机

汽车电控系统中的数字式单片机

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:虽然单片机只是一块芯片,但其“麻雀虽小,五脏俱全”,不仅具有微型计算机的组成部分,而且具有微型计算机的功能,故我们称之为单片微型计算机,简称单片机或微机。20世纪80年代以后,汽车电控系统都已普遍采用数字式单片机。

汽车电控系统中的数字式单片机

单片机是指将中央处理器(CPU)、存储器(Memory,M)、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路等计算机主要部件集成在一块芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一块芯片,但其“麻雀虽小,五脏俱全”,不仅具有微型计算机的组成部分,而且具有微型计算机的功能,故我们称之为单片微型计算机,简称单片机或微机。20世纪80年代以后,汽车电控系统都已普遍采用数字式单片机。

1.中央处理器

中央处理器CPU又称微处理器,是具有译码指令和数据处理能力的电子部件,是汽车电控单元的核心,主要由运算器CLU、寄存器和控制器组成。

运算器是计算机的运算部件,用于实现数学运算和逻辑运算。各种电控系统(如电控燃油喷射系统EFI、防抱死制动系统ABS、安全气囊系统SRS、电控自动变速系统ECT)的ECU内部数据运算与逻辑判断都在这里进行。寄存器用于暂时存储数据或程序指令。控制器是计算机的指挥控制部件,其功用是按照监控程序和应用程序使计算机各部分电路协调工作。

2.存储器(www.daowen.com)

在单片机中,存储器是用来存储程序指令和数据的部件。存储器有多种分类方法,按读写操作原理可分为只读存储器(Read Only Memory,ROM)和随机(存取)存储器(RAM),按功能可分为程序存储器和数据存储器,按构成材料可分为半导体存储器和磁质存储器。

(1)只读存储器(ROM)。ROM是一种一旦信息写入就不可更改,而只能读出的存储器。实质上,ROM是一次性写入、可随机读出的存储器。在汽车电控系统中,ROM主要用于存储制造厂家编制的控制程序和原始试验数据,即使点火开关断开切断电源,ROM中存储的信息也不会丢失。

(2)随机存储器(RAM)。RAM与ROM相比有两点不同:一是RAM中的信息既可随时写入或读出,也可随时改写,改写时不必先擦除原有内容;二是半导体RAM中的信息会因突然断电而丢失。

在汽车上,RAM通常用来存储单片机工作时暂时需要存储的数据(如输入/输出数据、单片机运算得出的结果、故障代码、空燃比修正数据等),这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改写。可见RAM起到一个寄存器的作用。为了保证故障代码、空燃比修正数据等能够较长时间保存,汽车电控系统都将RAM的电源与专用的后备电源电路或蓄电池直接连接,不受点火开关控制。但是,当后备电源电路中断、蓄电池正极或负极端子断开时,存入RAM中的数据仍会丢失。因此在检修或更换蓄电池之前,必须事先调取故障代码或采取必要的防断电措施。

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