（三）单片机
   单片机基本结构如图135所示。

   单片机基本结构
    1）将中央处理器（CPU）、存储器（Memory）、定时器/计数器、输入/输出接口电路等计算机的主要部件集成在一块电路芯片上所构成的单片微型计算机，简称单片机或微机。
    2）中央处理器CPU又称微处理器，是具有译码指令和数据处理功能的电子部件，是汽车电控系统真正的核心。它由运算器CLU、控制器和寄存器组成。
    1．中央处理器（CPU）
    1）运算器：是计算机进行数字运算和逻辑运算的部件。汽车各类电控系统（如EFI、ABS、SRS、ECT）的数字运算和逻辑运算均在此进行。
    2）寄存器：用于暂时存储数据和程序指令。
    3）控制器：其功能是按照监控程序和应用程序组织计算机的各个部分自动协调且有条不紊地工作，是计算机真正的指挥控制中心。
    2．存储器（Memory）
    用来存储程序指令和数据的部件称为存储器，它可分为只读存储器和随机存储器。
    1）只读存储器ROM：是只能一次性写人信息，信息不可更改，只能随机读出的存储器。其存储的信息不会因为切断电源而丢失。因此它适合于存储不需要更改的各种控制程序、运行程序和原始试验数据等。
    2）随机存储器RAM：与ROM相比有两点不同：一是RAM中的数据既可随时写入或读出，也可随时改写，改写时不必先擦除原有内容；二是用半导体制成的RAM中的数据会因突然断电而丢失。因此RAM用来存储单片机工作时暂时需要存储的数据，如故障码、输刀输出数据、单片机运算得出的结果、空燃比修正数据等，这些数据根据需要可随时调用或改写。
    由此可见，RAM起到一个寄存器的作用。为了能够较长时间保存故障码、空燃比修正数据等，一般均将RAM的电源直接与蓄电池或专用后备电源相连接，而不受点火开关的控制。但当后备电源电路中断、蓄电池正极或负极端子断开时，RAM中存储的数据仍会丢失。为此，在检修或更换蓄电池之前，应先调取故障码。
    【案例3-4】DS80C390型高速CPU的功能与结构特点（图136）

    3．输入输出接口（I/O）
    I/O接口是CPU与传感器或执行器之间进行数据交换和下达控制指令的通道。由于各类传感器或执行器的信号速度、频率、电平、时序、功率等均不可能与CPU完全匹配，因此必须通过I/O接口进行协调和控制。
    4．总线（BUS）
    总线是单片机内部各个部件之间传递信息的连接线路。按照传递信息的种类不同，总线可分为数据总线、地址总线和控制总线3种。
    数据总线用来传递数据和指令。其导线根数与数据的位数相等，如16位微机，数据总线就有16根导线。
    地址总线用于传递地址数码。在微机内部，各部件之间的通信主要靠地址总线进行联系。例如，当需要存入或读出存储器中的某个单元的数据时，必须先将该单元的地址数码送到地址总线上，然后才能送出读取指令或写入指令，完成读出或写入操作。
    微机中的元件都与控制总线连接，CPU可通过控制总线随时掌握各个器件的状态，并根据需要随时向某个部件发出控制指令。
    总线技术是提高微机计算速度的关键技术。为了实现快速通信的要求，大多数中高档轿车都采用了控制器局域网络通信总线（即CAN总线）技术。
（四）输出回路
    输出回路是单片机与执行器之间的中继站，其功能是根据微机发出的指令，控制执行器动作。由于微机只能输出5V微弱的电信号（如喷油脉冲、点火信号等），因此不能直接驱动执行元件。所以必须通过输出回路进行功率放大、译码或D/A转换，变成可以驱动各种执行元件的强电信号。
    内置两路CAN控制器的DS80C390型高速CPU的功能与结构特点
    1）主要功能：不仅适用于汽车电控网络系统，而且可用于工厂过程控制、工业设备控制系统、专用医疗设备等众多的嵌入式控制网络系统。
   2）特点
   ①它是一款双路CAN总线的高速微处理器，能够高效处理更多的CAN节点之间的高速数据通信。
   ②采用了目前单片机处理功能最强的8051芯片，去掉了无用的时钟周期，处理能力达到标准8051芯片的3倍。
   ③具有4MB的寻址能力，允许采用高级语言开发程序代码，能够管理更多的设备。
④还有一个40位累加器的算术协处理器，可完成16位和32位运算（包括乘法、除法、移法、归一化和累加等功能）。
  （五）ECU的工作过程
   当发动机工作时：
   ① ECU首先将ROM中的某些程序和操作指令（如控制点火时刻、喷油时刻、怠速高低等）取出并送到CPU进行运算和处理，这些程序或指令执行过程中所需要的发动机参数等信息则来自相关的传感器。
    ②从传感器发出的信息首先进入输入回路进行各种预处理。其中数字信号根据CPU的安排，经过I/O接口直接进入计算机；模拟信号则经过A/D转换器经过转换成数字信号后，再经过I/O接口进入CPU。
    ③大多数的信息被暂时存储在RAM中，根据CPU的需要指令，再从RAM调至CPU。
    ④接下来是CPU从ROM及PROM中将作为比较基准的参考数据引入，并与来自传感器的同类数据进行比较。
    ⑤ CPU经过比较运算后，做出决定并发出控制指令，经I/O接口和输出回路送到执行器并使其动作。
（六）ECU的检测与使用安全注意事项
    1. ECU的检测
    实践证明，汽车电控系统故障的绝大多数均发生在各种传感器、执行器、插接器以及线束等部件上，而ECU本身出现故障的可能性极小，其概率大致为汽车每行驶10万km，ECU故障仅占汽车故障总数的千分之一左右。
    因此，只有当确认汽车所有的零部件都正常之后，才能判定ECU是否有故障。其次，检测ECU故障时，应将重点放在检测ECU与各种传感器和执行器之间的线路连接是否良好方面。最后才通过故障诊断仪器检测ECU自身的故障。
    2. ECU的使用安全注意事项
    1）当拆卸电控系统的导线插接件时，应先关闭点火开关。若需要断开蓄电池接线时，应先读取故障码和密码。
    2）为保护ECU电路板及其插接器插脚不致损坏，在拆卸ECU时，应避免敲击、碰撞或掉落。
    3）应避免在高温或电磁场环境下，进行ECU的检修作业。
    4）应使用高阻抗数字式万用表进行ECU的检测，不允许采用测试灯。
    5）在测试点火系统时应连接一个火花塞试火，不允许将高压导线或点火线圈直接搭铁试火。
    6）在检查燃油泵继电器时，不可将电源连接到该继电器的微处理器控制端。

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