?? 又值盛夏，一年一度的全國大學生智能車競賽" title="智能車競賽">智能車競賽暨第二屆“飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾”杯全國大學生智能車競賽正在全國緊鑼密鼓地開展。去年全國有59所大學、112支參賽隊伍參賽，今年的參賽規(guī)模更擴大到全國近200所大學，參賽隊伍超過300支。7月份在全國五個賽區(qū)展開的預賽異常激烈，各個賽區(qū)的優(yōu)勝隊伍將于8月底在上海交大角逐總決賽。
?? 全國大學生智能汽車" title="智能汽車">智能汽車競賽是教育部為了加強大學生實踐、創(chuàng)新能力和團隊精神的培養(yǎng)而設立的大學生設計競賽。朝氣蓬勃的青年學生是未來汽車電子" title="汽車電子">汽車電子行業(yè)發(fā)展的希望；培養(yǎng)頂尖的創(chuàng)新人才，需要各級教育部門及汽車相關行業(yè)的參與配合。這一具有積極意義的賽事從啟動以來，獲得中國內(nèi)地具有控制科學與工程學科博士授予點的高校及包括港澳在內(nèi)的其他有關高校大學生的積極響應。來自全國高校的參賽人員參加了飛思卡爾S12微控制器" title="微控制器">微控制器應用短期強化培訓課程，并組隊進行自主設計、制作及調(diào)試，通過校內(nèi)比賽選出最強的隊伍代表學校參加全國比賽。
??? 飛思卡爾的S12是一個非常成功的芯片系列，在全球以及中國范圍內(nèi)被廣泛應用于各種汽車電子應用中，例如引擎管理、安全氣囊、車身電子、汽車網(wǎng)絡和資訊娛樂等。本次大學生智能車設計競賽，參賽者即在所提供的以MC9S12DG128單片機為主控芯片的模型車體的基礎上進行設計，制作出具有自主道路識別能力的智能汽車。
為汽車競賽而設的S12平臺
?? 飛思卡爾S12系列具有16位解決方案的固有優(yōu)勢，如代碼簡短高效、功耗低、體積小巧、購買和開發(fā)成本低、總線速率可以升級到50MHz，同時能夠達到通常只有32位控制器才能達到的性能水平。而這些顯著優(yōu)點來源于增強CPU，以及與XGATE協(xié)同處理器的結(jié)合。S12是一個廣泛應用于汽車電子的芯片系列，如圖1所示。它被全球領先的汽車生產(chǎn)商采用，并具有為中國市場量身定造的相宜價格和性能。
?? S12X MCU系列產(chǎn)品基于HCS12車用產(chǎn)品系列的基礎結(jié)構(gòu)，并進一步提升了HCS12系列的功能，從而成為車身控制和網(wǎng)關應用的理想之選。S12X系列采用一個增強CPU，可以額外處理172條指令，從而顯著提高性能和效率，并改進了存儲器變換、代碼效率和32位計算。同時，該系列保持了與HCS12系列的高度引腳和代碼兼容。二者的高度兼容性可以使HCS12用戶很容易地升級并實現(xiàn)S12X系列的高操作速率，利用S12X的新特性優(yōu)化應用設計以獲得更高的性能表現(xiàn)。S12X系列不但保留了HCS12的16位效率，并且建立了一條高效的遷移路徑，可以幫助汽車廠商節(jié)省投資。S12X系列可為當前的HCS12 微控制器用戶提供輕松的性能升級，并達到五倍于HCS12微控制器的性能。S12X采用增強內(nèi)核和增強外圍設備，總線速度最高可達40 MHz（HCS12只能達到25MHz），并且具備完全的CAN功能，改進了中斷處理能力。
?? S12X的軟件可與HCS12相容，并增加了一個平行處理的XGATE模塊。該模塊是一個智能的、可編程的直接內(nèi)存存取（DMA）模塊，可以進行中斷處理、通信和數(shù)據(jù)預處理，并為其他任務釋放部分CPU空間，以提高性能。
?? 在許多嵌入式系統(tǒng)中，響應實時中斷事件耗費了微控制器中相當大部分的資源。一般而言，中央處理器（CPU）是處理中斷事件的惟一資源，它同時還必須滿足應用的處理和反應時間要求。
?? ?XGATE是S12X的全新模塊。S12X系列在業(yè)界率先采用了XGATE模塊，這種多功能的高效協(xié)處理器是專為處理中斷事件設計的，無需CPU的介入。XGATE從隨機存取存儲器(RAM)運行，速度達到CPU時鐘的兩倍(80MHz)，可以承擔主CPU的基本網(wǎng)關活動和外圍設備相關處理等任務，并將CPU從執(zhí)行耗時的中斷處理程序的工作中解放出來，而專注于執(zhí)行與應用相關的任務。這種強大組合可以實現(xiàn)最佳的實時事件處理，并優(yōu)化系統(tǒng)性能。這一并行架構(gòu)可支持更多的確定性中斷處理，使設計工程師能夠避免核心功能與中斷處理之間的沖突。
S12X 微控制器特性
?- 512KB的閃存(計劃的版本達到32KB～1MB的閃存)；
?- 40MHz的增強CPU；
?- XGATE模塊；
?- 32KB的RAM、4KB的EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）；
?- 5路控制器區(qū)域網(wǎng)絡(CAN)通信接口(僅限于HCS12XD)；
?- 6路串行通信接口/本地互聯(lián)網(wǎng)（SCI/LIN）、3路串行外設接口（SPI）、2路集成電路間總線（I2C）通信接口；
?- 高級中斷功能；
?- 增強的捕捉定時器；
?- 優(yōu)先中斷定時器；
?- 10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）；
?- 8信道的脈沖寬度調(diào)制（PWM）；
?- 帶有追蹤緩存的片上單線后臺調(diào)試模式（BDM）；
?- 在-40℃～+125℃的溫度范圍內(nèi)運行。
XGATE協(xié)同處理器功能
?- 外設協(xié)處理器 ；
?- 可編程的直接存儲器訪問（DMA）控制器；
?- 實時中斷處理程序；
?- 虛擬外設控制器。
關于全國大學生智能汽車競賽
?? “飛思卡爾”杯全國大學生智能車賽由高等學校自動化專業(yè)教學指導分委員會主辦，飛思卡爾半導體公司協(xié)辦，并由各個分賽區(qū)的承辦大學組織。比賽以迅猛發(fā)展的汽車電子為背景，是涵蓋了控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械等多個學科的科技創(chuàng)意性比賽，旨在培養(yǎng)大學生對知識的把握和創(chuàng)新能力，以及從事科學研究的能力。
?? ?競賽以飛思卡爾的汽車用S12微控制器芯片作為智能模型車之主控芯片。組委會提供統(tǒng)一智能車競賽車模、飛思卡爾的單片機HCS12開發(fā)板、開發(fā)軟件CodeWarrior?誖和在線調(diào)試工具等。參賽隊將在車模平臺基礎上，制作一個能夠自主識別路線的智能車，在專門設計的跑道上自動識別道路行駛，如圖2所示。比賽名次將主要取決于賽車單圈最短時間。
飛思卡爾汽車電子解決方案
??? 作為全球最大的汽車電子半導體供應商，飛思卡爾一直致力于為汽車電子系統(tǒng)提供全范圍應用的單片機、模擬器件和傳感器等器件產(chǎn)品和解決方案。飛思卡爾在汽車電子的半導體器件市場擁有領先的地位并不斷贏得客戶的認可和信任。其中在8位、16位及32位汽車微控制器的市場占有率居全球第一。
??? 今后汽車電子將朝著更加網(wǎng)絡化和智能化的方向發(fā)展，飛思卡爾的16位S12系列微控制器是順應市場發(fā)展需求而開發(fā)的。作為全國大學生智能汽車競賽所有參賽隊選用的核心控制模塊，S12這一成功的芯片系列為青年學子帶來更多創(chuàng)意天地，它也必將在更廣闊的天地發(fā)揮出色性能。