隨著全球變暖，汽車工業需要生產更加環保和燃料更加有效率的汽車。改進安全和舒適性的豪華汽車需求在先進國家不斷增加，同時在中國、印度和巴西等迅速發展中國家對有緊湊型汽車需求也有強烈需求。

　　為了響應這些需求，很多汽車制造商都在推動車身控制應用平臺設計。相應地，也需要容易集成到這些平臺中的微控制器（MCU）。為了滿足這些需求，富士通半導體推出了MB91520系列，豐富了其32位微控制器FR81S家族。新系列提供了各種引腳配置和內存容量，為車身控制應用提供了許多外設功能，以及作為標準特性的內置的降低成本功能，以此提供一個最合適的平臺解決方案。針對無刷DC電機和安全功能的專用定時器也能夠支持AUTOSAR。

　　富士通半導體針對車身控制推出的FR81S家族陣容的MB91520系列有60款新型號器件。這個新的汽車32位微控制器產品線提供了一個最合適合的車身控制平臺。

　　豐富的車身控制功能

　　該系列的產品陣容非常豐富。為了滿足汽車工業的各種需求，富士通半導體的60個型號包含從64至176引腳封裝范圍，閃存從320至1，088KB，支持子時鐘（subclock）。各種外設功能有助于加載主要針對車身控制模塊（BCM）的車身控制功能。該陣容比針對車身控制的FR60家族MB91460系列更為強大。與傳統FR60家族相比，由于改進了流水線處理和內部總線運行，新產品的CPU性能增加了30%以上。

　　此外，新MCU能在無等待時間前提下訪問閃存，甚至是在80MHz運行時。其它高性能功能，例如專用的浮點運算（FPU）嵌入式單元，支持模型庫設計階段的自動創建代碼。完整的產品陣容支持各種應用開發。

　　新產品支持一系列適合車身控制應用的外設功能，如多功能串行接口，可以靈活連接各種外部器件，12位A/D轉換器可實現先進傳感器輸入，控制器區域網絡（CAN）支持多達128條信息。

　　器件的多功能串行接口可靈活連接各種外部器件，實現范圍廣泛的車身控制通信方法。為了靈活支持這些通信系統，該產品提供了一個多功能串行接口，如圖1所示。UART、SPI、LIN和I2C對每個通道是軟件可選的。在工業中可以加載多達12個通道，是業界最高級別。

　　圖1：多功能串行接口概要

　　A/D轉換器支持先進傳感器輸入

　　加載在產品上的高分辨12位A/D轉換器可支持傳感器和外設元件，提供改進的技術優勢。由于加載了兩個A/D轉換器單元，可實現同時轉換。如圖2（a）所示，范圍比較功能可檢測作為硬件功能集成的給定范圍電平。與A/D轉換值比較的最高和最低閾值可事先設置。當電平處于預定范圍內或超出預定范圍時，功能自動檢測，從而減少軟件負載。而且，如圖2（b）中顯示的那樣，可以實現連續比較。

　　圖2：A/D轉換器范圍比較功能概覽

　　其他先進功能

　　許多新汽車配備了經CAN連接的電子控制單元（ECU）。由于節點數目的增加和其它因素，網絡正變得越來越大。富士通半導體以前的32位微控制器通常有32條信息的緩存。新產品的緩存能保存多達128條信息，使它支持有更多節點的系統。支持的CAN協議是Version 2.0A/B。

　　此外，內置E2PROM、看門狗定時器IC和復位IC及其它外部元件可減少元件數和板上安裝空間，降低了總系統成本。由于除了程序閃存，產品還有64KB數據閃存（工作閃存），不需要外部E2PROM。而且，嵌入微控制器里面的數據閃存防止信息漏洞。獨立于主時鐘的內置CR振蕩電路系統運行硬件看門狗定時器。不需要外部看門狗定時器IC。

　　由于該產品具有低電壓的功能，可監測外接電源，沒有必要在板上加載一個外部復位IC。可以用軟件選擇11個電壓等級。波形發生器可作為支持無刷DC電機的專用定時器，它可以輸出三相波形。為了支持無刷電機操作，需要有死區時間設置功能和緊急停止功能。

　　圖3描述了該產品的診斷功能，如CPU自我診斷程序、總線錯誤檢測功能、RAM自診斷功能、內存錯誤檢測和糾正（ECC），I/O端口保護功能。

　　微控制器的功能安全

　　圖3：MB91520系列的診斷功能

　　應用實例

　　根據裝在車上的開關、傳感器，并從其他ECU獲得的信息，BCM控制車內照明、轉向信號燈、雨刷、門鎖、側視鏡和其他項目。產品有多達12通道的多功能串行接口，以及三通道CAN，可以靈活地連接多個器件和ECU。A/D轉換器提供多達48個通道，可支持來自傳感器的各種輸入處理。圖4描述了BCM的應用實例。

　　圖4：BCM的應用實例

　　BCM應用實例，電動壓縮機最近被用于汽車空調。為保持汽車內舒適，必須精確控制溫度。控制是用波形發生器實現的，以控制無刷DC電機，反之，空調的電動壓縮機運行。圖5描述了電動壓縮機的應用實例。

　　圖5：電動壓縮機的應用實例

　　總之，MB91520系列能兼容AUTOSAR R3.1/4.0，可使用16位和32位微控制器的無縫集成開發環境，以及支持單線片上調試的仿真器（MB2100-01-E）。所有新產品線的芯片都配有程序閃存和單獨的數據存儲閃存。這樣降低了對外部E2PROM 的需求，并簡化了系統開發，適用于汽車ECU系統的外圍功能。