支持车载网关应用的新一代32位单片机

随着汽车工业以及自动化程度的发展，现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、 自动变速器控制系统、防抱死制动系统（ABS）、自动巡航系统（ACC）和车载多媒体系统等，这些系统之间。系统和汽车的显示仪表之间，系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍然采用传统数据交换的方法，即用导线进行点对点的连接的传输方式将是难以想象的，因此，用串行数据传输系统取而代之就成为必然的选择。

目前汽车上的电子部件越来越多，它们分别担负着不同的作用并挂在不同的总线 － CAN总线上。CAN 是控制局域网络（Control Area Network）的简称，最早由德国BOSCH 公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。其总线规范已被ISO 国际标准组织制订为国际标准。CAN 的信号传输采用短帧结构，每一帧的效字节数为8 个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能，以切断该节点与总线的联系，使总线上的其他节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。汽车在运行过程中，所属电子部件之间需要进行通讯以交换实时数据，但是由于这些电子部件可能分别挂在不同的CAN总线上，而不同的CAN总线具有不同的数据传输速率，所以不同的CAN总线之间不能直接进行数据通讯，这就需要一个CAN总线网关控制器来进行协调高速CAN总线和低速CAN总线之间的通信。示意图如下图所示。网关的基本要求是能够同时处理多路不同速率的数据，并且要求高效的处理效率。

图：CAN总线网关控制器用于协调高速CAN总线和低速CAN总线之间的通信

Renesas最新推出的RH850/F1x系列32位微控制器（MCU），它是RH850系列汽车MCU的首款产品，配置了采用业内最先进40 nm工艺的嵌入式Flash存储器。

该新款MCU面向各种汽车车身应用，具有诸多优势。RH850/F1x系列由3组产品 - RH850/F1L、RH850/F1M和RH850/F1H 组成，从低端到高端共50多款产品。RH850/F1x系列的嵌入式Flash存储器容量介于256KB和8MB之间，同时提供更小巧的封装类型（48引脚及以上产品）。RH850/F1x系列具有相同的CPU内核架构和通用的外设功能，与同系列的其它产品软件兼容。RH850/F1x系列采用40纳米（nm）工艺的金属氧化氮氧化硅（MONOS）  嵌入式Flash技术，从而降低了功耗（RH850/F1L的功耗为0.5 mA/MHz），提高了可靠性。

R7F7010324AFP是RH850/F1L系列下的176PIN产品，最高80MHZ的CPU运行速度，具有执行速度快、效率高的特点，能够满足网关的数据处理要求。该芯片内置96 KB的SRAM和768 KB的高速Flash存储器，存储能力强，能够满足网关对数据存储的要求。另外，该芯片内部集成有6个功能强大的CAN2．O的控制器，可以处理所有类型的帧结构(数据帧、远程帧、错误帧及过载帧)，每个控制器有80个独立的缓存器(mailbox)，十分有利于实现网关高速、大容量的数据处理。集成的 CAN控制器还能够减少器件数目和PCB布线数量，有利于提高整个网关系统的抗干扰性能。