实时微控制器 在帮助高压汽车和能源基础设施系统满足电源效率、功率密度和安全设计要求方面发挥着至关重要的作用。无论是车载充电器 (OBC) 还是不间断电源 (UPS)，这些设备都必须在恶劣环境中为时间关键型任务提供快速、确定性的性能。
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• 重新设计的平台：
VLIW 架构与全面保护式流水线结合，支持并行执行最多八条指令。
• 新编译器：
通过基于 LLVM/Clang 的编译器提升性能，无需自定义编码或汇编即可实现预期性能。
• 重新设计的中断性能：
硬件支持实时中断的快速自动背景保存和恢复。新的中断控制器支持用户对中断优先级和阈值进行完整的配置。
• 增强的平台性能：
采用低延迟存储器和外设互连设计，具有内置功能安全和信息安全机制以增强保护，同时保持出色的实时性能。
本文探讨了 F29H859TU-Q1 和 F29H850TU 等实时控制 MCU 及其 C29 内核如何帮助工程师在电动汽车子系统（如 OBC 以及高压和低压直流/直流转换器）和能源基础设施（如光伏逆变器和 UPS）中提供更高的处理能力、电源效率和快速开关频率。
增强电动汽车的实时控制能力
通过在 OBC、高压和低压直流/直流转换器等电动汽车子系统以及主机集成系统中使用集成度更高的设计方法，设计人员可以提高电源效率，降低系统成本和减轻重量，并简化设计中安全功能的管理。
通常，在单个 MCU 中执行多个应用需要每个功能具有专用的内核。例如，一个内核专用于 OBC，另一个内核专用于高压和低压直流/直流转换器。通过使用 F29H85x 系列 MCU，设计人员可以通过锁步方式分配该 MCU 三个内核中的两个来处理主机 MCU 所需的关键功能，例如 AUTOSAR 和 ASIL-D 完整性等级下的重要功能安全和信息安全任务，而剩余的一个内核则负责处理系统的控制功能。
C29 内核与功能安全和信息安全单元 (SSU) 集成，可以在同一内核中无缝执行多个控制功能，同时防止这些功能相互干扰。这样可以保持功能之间的完全隔离并且不受干扰。
F29H85x 系列 MCU 通过支持新的控制拓扑和算法（例如矩阵转换器拓扑），进一步提高了汽车系统的性能，这些都得益于增强的 EPWM 功能。这些功能包括一个复杂的比较方案，该方案还集成了安全检查机制，例如保证最小死区和非法组合逻辑。此外，这些 MCU 中的集成 ADC 提供硬件过采样和结果安全校验器等功能来帮助实现准确的检测，从而更大限度地减少常见任务所需的软件开销。
增强能源基础设施的实时控制
从安全角度来看，将硬件安全模块 (HSM) 和 SSU 与 C29 内核集成在一起有助于保护能源基础设施免受潜在恶意软件的影响。SSU 有助于防止恶意软件中断 MCU 内运行中的功能，同时保护内存和外设，确保不影响实时性能。SSU 自动管理和切换硬件中的存储器和外设访问权限。SSU 与 C29 CPU 配合使用，管理每个独立应用功能的独立堆栈指针和堆栈存储器，并针对恶意软件和其它网络攻击提供安全保护。
F29H85x MCU 的架构支持 A/B 闪存组，有助于实现实时固件更新 (LFU)，停机时间几乎为零。除了编程后对内容进行基本的闪存控制器验证之外，HSM 还负责验证更新的整体完整性。该架构还支持将软件更新回滚到之前版本，并且可以永久阻止关键安全更新的回滚。
结语