CAN通讯系列补充篇- 控制器的硬件组成4

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通过 如何识别PowerOn唤醒和总线唤醒 可以发现，良好的控制器硬件知识是了解唤醒的重要基础，因此本文从功能角度介绍下控制器的硬件组成，相信将有助于CAN通讯网络的硬件部分。就如前面文章例子中的VCU和MCU，它们的硬件组成是怎样的？接下来就回答这个问题。

1 汽车控制器的硬件功能汽车控制器是一种电子设备，它通过控制车辆各个系统的操作来控制汽车的运行。汽车控制器通常由微处理器和相关的传感器和执行器组成。当揭开一个控制器外壳，咱们将看到类似下图所示的PCB板，上面有很多芯片和电子元器件，这些也就是常说的控制器硬件。
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source：https://www.car-auto-repair.com/vag-bosch-edc15p-ecu-winols-remap-guide/这些硬件具体实现了怎样的功能，下文将进行大致介绍：功能1：采集传感器信号，通过硬件电路对初始的传感器信号进行处理，比如抗干扰，信号滤波，传感器保护（对电源短路，对地短路）等。

这些传感器可能在PCB上，也可能不在而通过硬线传输，这些传感器的类型有：模拟量信号，数字量信号，脉冲信号和SENT协议信号等, 因此就需要不同的处理电路来采集这些信号，如下所示：   
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功能2：通讯，通讯形式包括Lin, CAN,和Flexray等，以CAN通讯为例，信号通过CAN_H和CAN_L两根线传输，对于一个控制器硬件来说，先对信号做一些处理，比如抗干扰电路，然后需要使用CAN收发器将CAN_H和CAN_L两根线的差分信号转换成逻辑电平信号，再传输给微处理器中的CAN控制器。
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功能3：执行器驱动，就比如变速箱控制器上有电磁阀的驱动电路，电机控制器上有Gate驱动电路，电池管理器上有功率继电器的驱动电路。当然这些驱动电路一般采用驱动芯片的形式和外加一部分电路。

功能4：电源管理，上述功能中传感器，CAN收发器，驱动芯片和微控制器要正常运行，都需要供电，所以硬件上需要有电源管理芯片（模块）能够转换成不同数值的电压，以满足不同器件的供电要求。   
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功能5：其他功能。除了上述的这些功能，一般在PCB会留有调试接口供软件开发调试使用，EMC设计相关的硬件电路，可能会有外加存储芯片，比如针对OTA功能，可能因为微控制器Flash大小不够，而增加外部Flash。这样就基本介绍汽车控制器硬件的功能和基本组成，如下所示：
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注：对于硬件上面其实还有很多监测电路，供诊断使用，图中未表示出来。也就是你所看到实际控制器的简化表示，下图是特斯拉的电机控制器：
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Tesla MCU2 小结
通过上面了解一个控制器的硬件功能之后，回到CAN通讯这个部分，其组成应该是怎样的?答案是 包括CAN总线，终端电阻，CAN收发器，CAN控制器和微控制器，更具体的内容，请关注下篇文章的详细说明。

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关于您提到的汽车控制器的硬件组成，如VCU（车辆控制器）和MCU（微控制器单元），它们的硬件组成主要包括微处理器、存储器、各种传感器接口、执行器接口以及通信接口等。从功能角度，这些控制器负责接收、处理并发送控制信号，以实现对车辆各系统的精准控制。

关于“PowerOn唤醒”和“总线唤醒”，良好的硬件知识有助于识别和理解其工作机制。PowerOn唤醒通常是指控制器在车辆电源开启时的启动过程；而总线唤醒则涉及到控制器通过CAN总线与其他控制器进行通信的过程。

具体到VCU和MCU的硬件组成，VCU通常包括微处理器、AD转换模块、CAN通信模块等，用于控制车辆的行驶、制动、换挡等系统；MCU则负责控制发动机、变速箱等具体部件。通过深入了解这些控制器的硬件组成，将有助于更好地理解CAN通讯网络的硬件部分。