现代电子电控中的控制器一般要求能够长时间稳定的工作并适应恶劣的工作环境,这就决定了开发新产品的周期较长,尤其在设计阶段,功能设计、散热设计、EMC和EMI设计、驱动程序编码移植、应用设计编码等等。
目前常规的做法是使用第三方x公司的控制器来进行快速原型机开发,但由于其硬件不开放,编程语言和编译器为定制版本,设计人员不能对其硬件裁剪,也不能对其软件进行移植,产品量产后为降低成本,不得不对重新开始开发,前期的投入仅能够验证技术路线。有开发平台或开发板可提供助力,开发板仅供学习使用,软件上一般利用芯片原厂代码,程序分散,工程上可利用其研究学习新技术或就某一点进行测试验证。开发平台有很多公司提供,而其产品形式固定为几种,可利用总线进行扩展,这就增加了难度。因此有必要开发一款通用可扩展快速原型控制器,既能满足快速开发的需要,又能满足后期硬件裁剪和固件制作。
通用可扩展快速原型控制器,参考汽车电子成熟技术,利用市场流行处理器,提供一种嵌入式开发的新模式:
1. 软硬件全部开源:硬件卡式可扩展设计、软件抽屉式架构
2. 硬件可配置,参考汽车常用电控系统架构,如接口故障诊断、接口信号反馈
3. 代码结构化,参考汽车开放式软件架构,如AUTOSAR等
4. 单元或功能自动化测试
5. 内部参数可标定,如CCP\XCP
6. 必要且充分的文档
7. 后期选择是否支持Labview测控软件,Simulink或其他G语言建模和自动代码生成。
8. MIT协议
V1.00设计目标:
主控制器核心模块规划功能:
1. STM32F4xxx
2. SRAM或SDRAM、FLASH(SPI)、SD卡等存储设备
3. 以太网、CAN、RS232、RS485、USB等设备间总线
4. 板级连接器2.0加长排针排母(如PC104)
5. eclipse开发环境
6. 开放式架构
7. 基础驱动程序和测试用例软件包
8. BOOTLOADER
9. 基于QT的内部变量观测软件
10.评估STM32F4处理器AI、AO、IO、PWM等性能指标,确定扩展板卡规划
其他板卡规划:
1. 电源板卡
2. 8通道继电器驱动板卡
3. PMSM电机驱动板卡
4. 步进/直流电机驱动板卡
5. 模拟量、数字量、频率量等多块板卡