摘要：介紹32位微控制器mpc555及其應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，并分析比較國(guó)內(nèi)外軟硬件集成開發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用現(xiàn)狀。同時(shí)，對(duì)mpc555嵌入式系統(tǒng)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：mpc555 集成開發(fā)環(huán)境（ide） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（rtos） 汽車電子

引言

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車在控制、通信和網(wǎng)絡(luò)方面的要求越來越復(fù)雜。以32位微控制器及嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為基本技術(shù)特征的新一代電控單元ecu（electronic control unit）成為汽車電子應(yīng)用的主流。32位微控制器mpc555以其強(qiáng)大的性能在汽車電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

1 mpc555微控制器簡(jiǎn)介

mpc555微控制器是motorola powerpc 555系列的代表產(chǎn)品，是專為汽車電子、航空航天、智能系統(tǒng)等高端嵌入式控制系統(tǒng)所設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品可在高速移動(dòng)及苛刻的環(huán)境下工作（工作溫度：-40～125℃），性能優(yōu)良，并具有高度的靈活性和可靠性，適合大批量低成本生產(chǎn)。

mpc555主要有以下功能模塊：

*主頻40mhz的精簡(jiǎn)指令集cpu（rcpu）;

*四級(jí)存儲(chǔ)器控制器；

*u-bus系統(tǒng)接口單元（usiu）；

*靈活的指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)保護(hù)單元；

*448kb flash eeprom;

*26kb sram;

*雙時(shí)間處理單元（tpu3）；

*18通道模塊i/o系統(tǒng)（mios1）；

*雙隊(duì)列模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（qadc）；

*雙can2.0b控制器模塊（toucans）；

*隊(duì)列串行多通道模塊（qsmcm）。

在設(shè)計(jì)及開發(fā)應(yīng)用mpc555微控制器過程中，廠商采取合作、聯(lián)合推廣等方式積極引導(dǎo)開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品市場(chǎng)。mpc555微控制器采用了ibm微控制器的芯片結(jié)構(gòu)技術(shù)、amd閃存存儲(chǔ)器技術(shù)。專業(yè)化嵌入式軟硬件開發(fā)公司：etas、pi-technology、axiom、adi、opti-numsolution、dspace等開發(fā)出mpc555應(yīng)用板、i/o模塊、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、集成開發(fā)工具、應(yīng)用軟件等嵌入式軟硬件系統(tǒng)與集成開發(fā)環(huán)境。汽車電子產(chǎn)品開發(fā)商：bosch、德爾福等開發(fā)出相應(yīng)的汽車電子應(yīng)用產(chǎn)品。從而形成了對(duì)mpc555專業(yè)化分工、聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品鏈方式。這種產(chǎn)業(yè)/產(chǎn)品鏈的開發(fā)機(jī)制已成為高科技領(lǐng)域成功的發(fā)展模式。

2 mpc555應(yīng)用軟硬件平臺(tái)及系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境

針對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)，首先要選定與應(yīng)用產(chǎn)品所處環(huán)境和功能參數(shù)相匹配的微控制器作為核心控制系統(tǒng)。另外，完備、強(qiáng)大的開發(fā)環(huán)境技術(shù)支持也至關(guān)重要。伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，要求快速、靈活地開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品，盡量減少和縮短從決策、設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試、修正到最終批量生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)和周期。開發(fā)新產(chǎn)品的快慢往往與一個(gè)企業(yè)的生存緊密相連。為了適應(yīng)這一要求。近幾年，集成開發(fā)環(huán)境（integrated development environment，ide）技術(shù)得到了越來越廣泛的重視。基于模型設(shè)計(jì)（model-based design）、簡(jiǎn)化軟件編程、軟硬件一體化、快速原型（rapid prototyping）建立目標(biāo)系統(tǒng)、應(yīng)用程序模塊化等先進(jìn)的開發(fā)手段被廣泛應(yīng)用。另外，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（rtos）對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行、管理應(yīng)用系統(tǒng)程序、系統(tǒng)的兼容通用性也至關(guān)重要。

一套完備的mpc555開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)主要由軟硬件平臺(tái)和集成開發(fā)環(huán)境組成。集成開發(fā)環(huán)境的功能包括：提供控制操作界面；通過bdm接口瀏覽mpc555硬件平臺(tái)狀態(tài)和信息；建立控制模型；模擬仿真應(yīng)用系統(tǒng)控制算法；與編譯器連接將控制模型或c語(yǔ)言程序生成mpc555機(jī)器源代碼；通過bdm接口將源代碼傳送到mpc555硬件平臺(tái)；實(shí)時(shí)調(diào)試運(yùn)行應(yīng)用程序等。這種開發(fā)模式方便快捷，采用友好界面連接形象化模型框圖、輸入計(jì)算公式、經(jīng)驗(yàn)公式等方式編制開發(fā)程序，由系統(tǒng)自動(dòng)將其編譯成目標(biāo)代碼。在應(yīng)用程序經(jīng)過反復(fù)模擬仿真，并實(shí)時(shí)調(diào)試運(yùn)行成功后被裝入mpc555硬件平臺(tái)。mpc555系統(tǒng)配有各類應(yīng)用i/o模塊與通信接口，并裝有一套實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（rtos）。在操作系統(tǒng)的管理下，開發(fā)的應(yīng)用程序在上位機(jī)監(jiān)控下和脫離上位機(jī)兩種環(huán)境下運(yùn)行驗(yàn)證。一些特定、重復(fù)任務(wù)的應(yīng)用程序被生成模塊化的庫(kù)文件已備調(diào)用。為了提高開發(fā)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)具有hil（hardware-in-the-loop）、bypass等硬件在環(huán)開發(fā)、實(shí)時(shí)嵌入加載等功能。模塊化