摘要：汽車防抱制動系統(tǒng)(ABS)的電子控制單元(ECU)是ABS的最重要部件之一。為模擬ABS的實際工作過程，制造了具有六通道電子控制單元的ABS開發(fā)板，包括單片機、電磁閥驅動、電源模塊、輪速處理等模塊等。該系統(tǒng)很好的模擬了 ABS的工作過程，為驗證控制軟件提供了方便，縮短了開發(fā)周期。
關鍵詞：開發(fā)板；ABS；ECU；XC164
ABS 的匹配是一個非常復雜的過程，需要做大量的實車試驗。由于試驗存在著很大的危險性，所以在進行實車試驗之前一定要先對控制軟件做一定程度的驗證，如輪速、輪加減速度、滑移率計算的準確性，以及電磁閥、報警燈、電機的正確運轉等。車載的ABS電子控制單元不具備信號發(fā)生和數(shù)據(jù)顯示的功能，而開發(fā)板彌補了這一缺陷。
總體結構介紹
開發(fā)板基本上具有六通道ABS電子控制單元的所有模塊，包括單片機、電磁閥驅動、電機驅動、電源模塊、輪速處理等，另外還有輪速發(fā)生模塊和顯示模塊等。液晶屏下方的電路板(簡稱電路板1)用來產生方波信號，發(fā)送到主控芯片XC164CS的高速輸入捕捉口(CAPCOM)，加速、減速、制動按鈕用來控制方波信號的頻率，可模擬車輛的加速、減速和制動過程。主控芯片經過計算后，又通過串口將計算結果，如輪速、輪加減速度、滑移率等發(fā)送給電路板1，再驅動液晶屏顯示數(shù)據(jù)。同時主控芯片根據(jù)不同的計算結果驅動報警燈、電機、繼電器和閥等外圍設備，以此模擬ABS的工作過程。
開發(fā)板的芯片大部分采用Infineon公司生產的專用芯片，它們被國內外的ABS生產商廣泛采用。主要功能模塊及使用的芯片如表1所示：

表1 功能模塊及使用芯片

下面對主控芯片XC164CS和監(jiān)控芯片C505CA作較為詳細的介紹。
主控芯片XC164CS
XC164CS是Infineon公司近年推出的16位高檔單片機。該單片機有如下優(yōu)點：
運算速度快：能達到40MHz的CPU頻率。
存儲器容量大：
-2kB雙口RAM用于變量，寄存器池和系統(tǒng)堆棧；
-附加的2kB高速數(shù)據(jù)SRAM用于變量和用戶堆棧；
-2kB高速SRAM用于代碼和數(shù)據(jù)；
-128k的flash支持在線編程。
中斷源多：接收70種中斷，分為16個中斷優(yōu)先級(ILVL)，每個中斷優(yōu)先級中分為4個組優(yōu)先級(GLVL)，數(shù)字越高，優(yōu)先級越高。
具有在片調試接口OCDS，OCDS接口標準測試協(xié)議(與IEEE1149.1兼容)，主要用于芯片內部測試�，F(xiàn)在的多數(shù)的高級器件都支持JTAG協(xié)議，如 DSP、FPGA器件等。標準的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。OCDS接口擴充了 JTAG接口，其功能見表2。
TMS模式選擇OCDS接口大大方便了軟件調試工作，這在下面部分將詳細描述。
另外該芯片還具備外圍IO口多、時鐘多、AD轉換口多等優(yōu)點，并且具有兩個CAN接口。

表2 OCDS接口功能描述
XC164CS開發(fā)方法
XC164CS可以通過三種方式跟上位機連接進行在片仿真：串口方式(即bootloader模式)、并口方式(LPT)和USB口方式(即OCDS)。其中并口方式要求上位機的主頻小于800MHz，給應用帶來不便。串口方式，速度較慢。需要占用一個串口，而且調試過程中經常出現(xiàn)連接丟失的情況，因此也不予采用。 OCDS接口是XC164CS專門提供的調試接口，也是其不同于Infineon其它164系列單片機的主要特征之一，因此在開發(fā)板研制過程中采用 OCDS的調試方式。
軟件采用的編譯器是Keil uVision2 (PK166，摘編者注)，該編譯器調試功能強大，不僅能夠進行純軟件仿真，而且上位機能夠通過并口或者USB口跟用戶板進行連接，實現(xiàn)在片調試。連接關系如圖3所示。
其中的ULINK是一種USB接口到OCDS接口的適配器，它具有如下特性：
通過USB口實現(xiàn)上位機和用戶板的快速連接；
通過在片調試接口OCDS實現(xiàn)在片調試功能；
通過OCDS實現(xiàn)片上flash的燒寫功能。
監(jiān)控芯片C505CA
監(jiān)控芯片跟主控芯片進行實時通信，從而保證主控的正確運行，監(jiān)控芯片還行使故障診斷的職能。
C505CA是Infineon公司的一款8位單片機，它基于8051內核，優(yōu)點在于：
有較高的運算速度，能達到20MHz的工作頻率；
具有片上CAN接口，方便跟主控芯片通信；
支持在片仿真；
采用貼片封裝。
開發(fā)板工作過程
開發(fā)板上電后，液晶屏顯示一些說明信息，同時開始模擬ABS在實際車輛中的上電自檢：報警燈亮快閃幾秒，然后模擬電機和12個電磁閥的LED依次點亮，最后，所有的LED閃一次。
自檢之后，液晶屏開始顯示XC164CS傳送的輪速計算值，輪速脈沖是由電路板1產生的；如果當前輪速較低，則模擬電機和12個電磁閥的LED會循環(huán)點亮，表示ABS系統(tǒng)