电子管理论文范文10篇

汽车娱乐电子推动了功能和容量的快速发展,促使设计人员在性能、成本和灵活性上做出综合考虑。与其他汽车电子领域不同,多媒体图形应用高度可视化,其需求多变,在许多情况下甚至还没有建立标准。汽车设计人员需要一个能够提供最灵活、性能最佳而成本可控的解决方案。可编程逻辑,特别是现场可编程门阵列（FPGA）便是这样的解决方案。

在以前,专用集成电路（ASIC）能够为制造商提供成本效益较好的芯片方案,因此,汽车图形应用在半导体方面一般选用ASIC。但是,ASIC开发成本不断攀升,降低批量价格、快速面市的要求以及功能复杂性的提高可能会预示着汽车市场中ASIC统治时代的结束。顶级汽车供应商正在寻找一种最具成本效益的设计平台,其强大的功能和灵活性能够满足越来越复杂的汽车数字系统的需求。

专用标准产品（ASSP）在汽车和消费类市场上是ASIC的一种替代方案。这类产品的主要优势在于低成本。但是,ASSP具有隐含的成本,如寻找各种功能都合适的ASSP,而不必添加外部逻辑、软件以及其他ASIC或者ASSP。而且,随着需求的不断变化,在设计早期可能不需要ASSP,设计一旦投产之后,便不再采用ASSP。

FPGA能够显著缩短工程开发时间,降低多芯片重复使用成本,成为汽车图形应用中替代ASIC和ASSP的功能强大而又灵活的解决方案。ASSP可能会丢失所需功能,ASIC则有随着设计修改而必须重制的风险,而FPGA在设计过程中,可以进行编程,并根据需要重新编程,实现更快速的原型设计,加快产品面市。如果需求变化,即使是器件已经在车辆中投入使用了,FPGA也可以现场进行更新。FPGA不存在预先的ASIC流片（NRE）成本以及最小订购量问题,也不存在ASSP相关的潜在成本问题,它是系统设计最具成本效益的选择。而且,FPGA在通用硬件平台上能够重复使用的能力显得非常重要,使设计人员能够生成不同的系统,凭借一个基本设计便可以支持多种功能,从而降低制造成本。

FPGA参考设计推动汽车图形技术

信息娱乐应用要求越来越复杂的图形处理能力。这种处理可以在高端处理器和DSP中实现,但代价是极高的成本、复杂度和功耗。可以在系统中加入FPGA来降低图形系统的总成本、复杂度,以及性能需求。图1所示为一个标准的图形参考设计,该设计承载视频输入,覆盖LCD屏幕上显示的其他图像。

现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能传感器。

一、汽车电子操控和安全系统谈起

近几年来我国汽车工业增长迅速，发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测：汽车工业有可能超过IT产业，成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实，汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如，虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右，但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%，中、高档轿车中汽车电子已占30%以上，而且这个比例还在、不断地快速增长，预期很快将达到50%。

电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素，汽车（机动车）的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高，都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出：电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是，必须指出的是，除了一些车内音响、视频装备，车用通信、导航系统，以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外，现代汽车电子从所应用的电子元器件（包括传感器、执行器、微电路等）到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能传感器（智能执行器、智能变送器）。

实际上，汽车电子已经经历了几个发展阶段：从分立电子元器件搭建的电路监测控制，经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统，现在已经进入了采用高速总线（目前至少有5种以上总线已开发使用），统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据，实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态，就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始，再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量，同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度，确定发动机的工况，进而控制，调整最佳喷油量，最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速，最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合，构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化，而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。

还可以举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，仅只针对四个轮子的操控上，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD），ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在，国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统（EBA），该系统在发生紧急情况时，自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度，并判断紧急制动的力度是否足够，如果需要，就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间（例如百万分之一秒级）内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速，进而为每个车轮平衡分配动力，保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”（ETC）系统等。