汽車機(jī)電論文大全11篇

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇汽車機(jī)電論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

復(fù)雜功能

這些特色僅是冰山一角，其它精心設(shè)計(jì)的復(fù)雜功能雖不會(huì)被乘客看到或摸到，卻會(huì)影響他們的行車經(jīng)驗(yàn)，這些功能也逐漸導(dǎo)入汽車設(shè)計(jì)。感應(yīng)照明系統(tǒng)、多軸調(diào)整座椅、智能型天候控制系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)和動(dòng)力巡航控制在21世紀(jì)汽車市場(chǎng)變得格外重要。消費(fèi)者甚至期望車商提供高質(zhì)量的儀表板功能。要將這些先進(jìn)功能導(dǎo)入汽車系統(tǒng)往往需要付出代價(jià)。

汽車電子設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)挑戰(zhàn)是迅速推出新的電子元器件，提高乘客的舒適性、安全保護(hù)和其它加強(qiáng)功能。設(shè)計(jì)人員必須縮短整體的設(shè)計(jì)與認(rèn)證時(shí)間和增強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)功能，并且不能影響日益嚴(yán)格的質(zhì)量與可靠性要求和成本目標(biāo)。為了克服這些挑戰(zhàn)，汽車電子設(shè)計(jì)人員需要集成度更高的解決方案以便提高系統(tǒng)的功能密度。混合信號(hào)元器件的高功能集成就是很有吸引力的一項(xiàng)替代方案。

捕捉、運(yùn)算和通訊

幾乎所有的嵌入式汽車電子系統(tǒng)都必須執(zhí)行捕捉、運(yùn)算和通訊等三種功能。“捕捉”是從實(shí)際世界取得信息，再將它轉(zhuǎn)為數(shù)字形式。這可能是車胎監(jiān)控系統(tǒng)的壓力傳感器所傳來的模擬電壓，或是碰撞偵測(cè)感應(yīng)器I/O接腳的上升沿波形，這個(gè)感應(yīng)器可能會(huì)連接到安全氣囊的觸發(fā)系統(tǒng)。“運(yùn)算”是指在應(yīng)用環(huán)境下處理數(shù)字信息的能力，例如安全氣囊控制器可能在極短時(shí)間內(nèi)就決定不啟動(dòng)安全氣囊，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)座位上有小孩。“通訊”是指將處理結(jié)果傳送給其它需要該信息的系統(tǒng)，譬如啟動(dòng)指示燈就是很簡單的例子。其它復(fù)雜功能可能會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)總線把排氣系統(tǒng)的一氧化碳含量告知引擎管理計(jì)算機(jī)，以便提高燃油的氧氣混合比例。解決方案的有效性最終將由系統(tǒng)執(zhí)行這三種功能的程度決定。

新設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

油箱感測(cè)是一個(gè)很好例子，說明汽車電子設(shè)計(jì)人員所須面對(duì)的挑戰(zhàn)。僅在幾年前，油量傳感器還是一個(gè)相當(dāng)直接的設(shè)計(jì)問題。它包含一個(gè)簡單的浮筒裝置，上面有掃描式碳刷接觸著電阻性表面，它會(huì)使得模擬輸出電壓正比于油箱的剩余油量。但對(duì)今日汽車而言，通常必須等到平臺(tái)設(shè)計(jì)快結(jié)束時(shí)才會(huì)開始油箱設(shè)計(jì)，而且多半要利用任何尚未使用的空間。這可能使得油箱的形狀怪異，容量也不再與液面高低成正比，這會(huì)讓浮筒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得很復(fù)雜。更重要的是，替代燃料的出現(xiàn)和燃料衍生物讓油箱的燃料成份變得很重要。舉例來說，汽油與乙醇燃料的比例會(huì)影響點(diǎn)火、燃燒時(shí)間和廢氣排放等引擎動(dòng)力特性。廠商現(xiàn)已認(rèn)為新一代油箱傳感器必須能決定燃油成份，同時(shí)將這項(xiàng)信息提供給汽車的其它電子控制系統(tǒng)。這使得過去被認(rèn)為很簡單的感測(cè)設(shè)計(jì)現(xiàn)已變?yōu)橐环N復(fù)雜的分析控制挑戰(zhàn)。

值得注意的是，幾乎車內(nèi)的所有系統(tǒng)都在擴(kuò)充功能。主動(dòng)式露點(diǎn)(dew-point)控制器正在取代擋風(fēng)玻璃除霧功能，它可以避免或排除水滴凝結(jié)所需的條件。雨水感應(yīng)雨刷系統(tǒng)則會(huì)把馬達(dá)控制和雨水感應(yīng)功能整合為一套系統(tǒng)。下一代防夾車窗與天窗的關(guān)閉則是這些安全系統(tǒng)的微電子元器件所需整合的另一代表性應(yīng)用。

第一代防夾技術(shù)

第一代防夾設(shè)計(jì)通常包含一套由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。馬達(dá)電流由一顆控制器監(jiān)測(cè)，然后與代表失速狀態(tài)(stallcondition，亦即馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)受阻)的固定臨界值比較；只要達(dá)到該臨界值，車窗方向就會(huì)從上升反轉(zhuǎn)為下降。這套系統(tǒng)如圖1所示。

圖1：第一代防夾車窗升降系統(tǒng)的控制圖

第一代設(shè)計(jì)有幾項(xiàng)缺點(diǎn)。首先是要開發(fā)一套方法分辨馬達(dá)啟動(dòng)和車窗受阻時(shí)的馬達(dá)失速電流(圖2和3)。為了達(dá)到這項(xiàng)要求，比較電路中增加一段固定延遲時(shí)間，確保它只在馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)后才開始比較失速電流臨界值，只不過這種做法有時(shí)無法為半開的車窗提供防夾保護(hù)。舉例來說，如果車窗的起始位置僅距頂端10毫米，那么在臨界定時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)束前，車窗很可能早已撞到頂端的擋板(hard-stop)。

圖2：關(guān)閉車窗時(shí)的電流變化

圖3：關(guān)閉車窗遇到阻礙時(shí)的電流變化

第二個(gè)缺點(diǎn)是機(jī)械系統(tǒng)的參數(shù)會(huì)隨著時(shí)間改變，這會(huì)影響馬達(dá)的工作負(fù)載，使得防夾臨界值變大或變小。

最后，這些系統(tǒng)由于使用固定臨界值，所以無法適應(yīng)行車環(huán)境的改變。車窗密封條的熱膨脹效應(yīng)會(huì)讓溫度變化對(duì)工作負(fù)載產(chǎn)生很大影響。汽車靜止時(shí)關(guān)閉天窗所需的力量與行駛中車輛有很大不同，在平滑路面升起車窗所需的力量也不同于車輛在石頭路上行駛時(shí)。在這兩種情形中，無法補(bǔ)償這些變動(dòng)的狀況都會(huì)影響安全或造成車窗無法正常操作。

設(shè)計(jì)人員過去是以不同方式應(yīng)付這三項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。在有些情形下，他們會(huì)增加更多的傳感器或使用更精確的控制材料與元器件來減輕這些問題，但這些方法都會(huì)增加設(shè)計(jì)的成本與復(fù)雜性。這使他們?nèi)找嫘枰惶椎统杀镜姆缞A功能設(shè)計(jì)來克服這些缺點(diǎn)。

新的設(shè)計(jì)解決方案

如圖4所示，一顆包含高速中央處理單元(CPU)和高效能模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(亦即帶寬大于180MSPS和分辨率超過12位)的混合信號(hào)微控制器是此問題的最佳解決方案。

圖4：采用混合信號(hào)微控制器的防夾系統(tǒng)

這種做法讓設(shè)計(jì)人員利用一顆微控制器同時(shí)執(zhí)行馬達(dá)的通訊功能和監(jiān)控馬達(dá)電流。通訊噪聲可由芯片內(nèi)建的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器直接在馬達(dá)電源電路的電流傳感器(亦即分流電阻)上偵測(cè)。這種方法能更精確分辨馬達(dá)處于轉(zhuǎn)動(dòng)或失速狀態(tài)，不僅比較器電路不需再增加一段固定延遲時(shí)間，就算車窗已經(jīng)半開也可提供完整的防夾功能。

如圖5所示，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和參數(shù)計(jì)算結(jié)果設(shè)定可變的馬達(dá)電流臨界值，以便動(dòng)態(tài)響應(yīng)馬達(dá)負(fù)載變動(dòng)和將系統(tǒng)扭力限制在適當(dāng)范圍，同時(shí)將長期因素(例如馬達(dá)磨損和密封材料老化)和短期因素(例如環(huán)境、濕度、溫度和振動(dòng))都列入考慮。另外，系統(tǒng)還能與其它的電子控制裝置(ECU)交換信息，把外界溫度和車速等信息當(dāng)成加權(quán)輸入來決定適當(dāng)?shù)呐R界值(參考圖6)。利用其它系統(tǒng)不僅會(huì)提高整體系統(tǒng)效能，還能避免在車上重復(fù)安裝傳感器的額外成本。

圖5：使用可變臨界值后的車窗關(guān)閉過程電流變化

篇（2）

2汽車電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)

2.1智能傳感器技術(shù)

隨著人民群眾的需求發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)亟待普及。具體來講，未來的汽車傳感器應(yīng)具有模擬和處理信號(hào)的功能、對(duì)信號(hào)放大和處理的功能、較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動(dòng)進(jìn)行校正功能等。

2.2多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)

現(xiàn)階段，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，信息通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經(jīng)很通暢，未來更多的應(yīng)用將在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動(dòng)和遠(yuǎn)程救援等方面開展。汽車逐步將變成移動(dòng)的工作和休閑娛樂場(chǎng)所。

2.3安全防護(hù)技術(shù)

安全防護(hù)設(shè)計(jì)軟硬件兩個(gè)方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮，質(zhì)量監(jiān)控是主要手段。軟件方面，軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅等。對(duì)車輛電子控制安全造成的威脅，主要從局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子三個(gè)方面考慮。

3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域展望

（1）汽車整車系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過總線進(jìn)行通信，傳輸信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車制造核心技術(shù)同時(shí)重視硬件和軟件，由技術(shù)成熟者牽頭各相關(guān)企業(yè)制定切實(shí)可行的通信協(xié)議，使得技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)圍繞強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)整體良性發(fā)展。

（2）功能模塊化。各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化，使得汽車零部件產(chǎn)品功能模塊化，便于企業(yè)之間采購和組裝。以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊的集成和接口，標(biāo)準(zhǔn)化的配套和整車制造工藝統(tǒng)一，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。汽車電子技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)功能模塊，使得所有功能模塊協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)一服務(wù)于整個(gè)車輛。電子零部件企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)將越來越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在整個(gè)汽車工業(yè)中的作用和地位將越來越重要。

（3）高配成為標(biāo)配。汽車電子技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用變得普及。經(jīng)過近些年的發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用。在未來汽車電子控制技術(shù)在汽車上將作為標(biāo)準(zhǔn)配置被使用。先如今，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統(tǒng)，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在電子技術(shù)的發(fā)展和人民大眾對(duì)汽車安全性的重視之下，不久的將來，這些東西很快會(huì)成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。現(xiàn)如今ABS已經(jīng)普及。

（4）傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在汽車的電子控制過程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國在高檔車輛上開始逐步使用傳感器技術(shù)用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車駕駛考試過程中，傳感器技術(shù)在考試各關(guān)鍵評(píng)分環(huán)節(jié)應(yīng)用，但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價(jià)廉的更多產(chǎn)品。傳感器相關(guān)產(chǎn)品必將在汽車電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用過程中起到較大作用，以促進(jìn)車輛駕駛的智能化。

（5）“云計(jì)算”技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域應(yīng)用。目前IT技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代。“云計(jì)算”可以把局部信息處理共享處理。未來汽車駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-電子控制-方向盤-自動(dòng)駕駛”完全有可能。而且“云計(jì)算”將大大提高導(dǎo)航功能，降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。

篇（3）

二、新技術(shù)體系探討

在續(xù)航里程短、充電時(shí)間長這兩個(gè)妨礙電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程行駛的關(guān)鍵障礙中，續(xù)航里程雖然受電池技術(shù)制約難以比肩燃油汽車，但續(xù)航150公里～200公里還不難實(shí)現(xiàn)。這個(gè)距離相當(dāng)于在高速公路上駛過三四個(gè)服務(wù)區(qū)或大多數(shù)人日常行駛兩三天的路程，只要電力耗盡時(shí)快速得到供給，駕駛電動(dòng)汽車500公里一日往返、1000公里朝發(fā)夕至亦非難事。如此，快速電力供給就成為問題的焦點(diǎn)。既然沿用先開發(fā)出電動(dòng)汽車而后為其配套電力供給體系的傳統(tǒng)發(fā)展策略不能解決問題，那么運(yùn)用一下逆向思維，先規(guī)劃一個(gè)滿足需求且容易實(shí)現(xiàn)的電力供給體系，然后再開發(fā)適應(yīng)這一電力供給體系的電動(dòng)汽車會(huì)怎樣。出現(xiàn)總理所講的“顛覆性技術(shù)”也未可知。說到快速電力供給，首先需要界定電力供給的快與慢。多年來，人們已經(jīng)習(xí)慣于燃油汽車加油所需的數(shù)分鐘時(shí)間，電動(dòng)汽車的快速電力供給采用這一標(biāo)準(zhǔn)順理成章。從物理學(xué)原理來看，現(xiàn)存的三種電動(dòng)汽車電力供給方式中，快速充電相對(duì)來講接近這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)但也需數(shù)倍于加油耗時(shí)的30分鐘（80%），普通充電所需的數(shù)小時(shí)可說是天壤之別，只有換電方式符合標(biāo)準(zhǔn)。有報(bào)道說特斯拉換電站一分半鐘可以完成一次換電操作。自從曾經(jīng)的明星換電運(yùn)營商BetterPlace破產(chǎn)以來，支持換電的觀點(diǎn)似乎已經(jīng)銷聲匿跡。但是，既然特斯拉又開始換電了，事情看來尚存回旋余地。多數(shù)專家認(rèn)為BetterPlace的換電方式一是換電站建設(shè)運(yùn)營成本高，二是電池不能在多種車型間通用，使其最終走向破產(chǎn)。BetterPlace的失敗說明它的換電方案和商業(yè)模式行不通，但是如果據(jù)此斷定換電方式行不通特斯拉首先不會(huì)認(rèn)同。達(dá)成一個(gè)既定目標(biāo)從來都不止有一種方法，能否成功在于能否尋找到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合算的解決方案，將問題簡單化的最有效手段莫過于“分解”。例如古代印刷書籍采用雕版印刷技術(shù)，一頁印版雕成書頁的內(nèi)容布局、字的形狀、大小無法更改，一部書的雕版需要具有高超技藝的雕刻工匠耗費(fèi)大量時(shí)日，因而書籍昂貴。活字印刷技術(shù)普及之后，一套字模可以反復(fù)用來鑄造鉛字，而后隨意排成印版，字模和鉛字的通用性保證了印刷成本的低廉。如果說快速電力供給是電動(dòng)汽車的必然選擇，BetterPlace失敗的主要原因是沒有實(shí)現(xiàn)電池通用化，而將雕版上的字符分解為一個(gè)個(gè)鉛字可以破解通用化難題，那么何不嘗試一下將電動(dòng)汽車的大箱電池組分解，代之以多個(gè)（比如說十個(gè)2kWh的）參照電動(dòng)自行車鋰電池標(biāo)準(zhǔn)的小箱電池。以小箱電池為基礎(chǔ)可以構(gòu)建一個(gè)簡單的快速電力供給體系。只要電池體積和重量都適合人力搬動(dòng)，而且借用電動(dòng)自行車鋰電池適合快速裝拆的安裝結(jié)構(gòu)，換電作業(yè)就可以采用純?nèi)斯し绞健娜斯Q電出發(fā)，繼而將換電站的充電功能剝離出去，剩下的數(shù)個(gè)收納電池的專用周轉(zhuǎn)貨架和兩三個(gè)操作人員就能構(gòu)成一個(gè)典型的簡約換電站。接下來要做的是，將從各個(gè)換電站剝離出來的充電服務(wù)匯集到一個(gè)大型的儲(chǔ)能電站，充分利用夜間電網(wǎng)的低谷電力為電池充電。最后用貨運(yùn)車輛在換電站與儲(chǔ)能電站之間往返穿梭，為各個(gè)換電站運(yùn)來充滿的電池并帶走放空的電池。在這樣一個(gè)類似WI-FI無線局域網(wǎng)架構(gòu)的電力供給體系中，如果說換電站好比WI-FI熱點(diǎn)、儲(chǔ)能電站好比無線路由器、貨運(yùn)車輛好比無線電波，一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池好比“無線電波”所攜帶的數(shù)字信號(hào)，那么電動(dòng)汽車就相當(dāng)于移動(dòng)終端。可以預(yù)見，流通的商品從電轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電池、消費(fèi)者支付滿電電池和空電電池之間的差價(jià)，上述電力供給體系各個(gè)利益相關(guān)方都能獲得顯而易見的經(jīng)濟(jì)收益。第一個(gè)受益者是電動(dòng)汽車的購買者，不為電池付費(fèi)卻可以盡情享用別人提供的電，自然也就無需關(guān)心電池的價(jià)格壽命幾何。電池制造者則不再因百來個(gè)“雞肋”般的訂單而苦惱，可以日復(fù)一日地生產(chǎn)同樣的電池。電動(dòng)汽車制造者不再為選用多大的電池而殫精竭慮，可以按自己的喜好靈活設(shè)計(jì)續(xù)航里程，只需考慮如何將所需個(gè)數(shù)的電池塞進(jìn)車?yán)铩３鞘械墓芾碚卟槐卦贋閺哪睦飻D出充換電站的建設(shè)用地、為如何壓迫小區(qū)物業(yè)放行充電樁安裝、為可能到來的配電網(wǎng)增容改造而苦惱，只需將電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)交給電力供給體系的運(yùn)營者就萬事大吉。電力供給體系的運(yùn)營者的收益則更大。先是從“先有雞還是先有蛋”的無休止口水官司中脫身，不說“雞”也不說“蛋”，轉(zhuǎn)而建造一個(gè)相當(dāng)于自然界中“野生原雞”進(jìn)化地位的儲(chǔ)能電站，先收獲著電網(wǎng)峰谷電價(jià)差的利益，隨著電動(dòng)汽車擁有量的增加逐步轉(zhuǎn)身為充電工廠，等到流通中標(biāo)準(zhǔn)電池壽命期來臨梯級(jí)利用自然而然地發(fā)生，充電工廠再一次轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)能電站。其次電力供給體系運(yùn)營者不必?zé)罁Q電站如何“建”只需籌劃“擱”在哪里，只要能騰出幾十平米的場(chǎng)地，加油站、公共停車場(chǎng)、居民小區(qū)、工廠商場(chǎng)都可以加入換電站的行列。

不僅如此，這些換電站的數(shù)量、換電站的地點(diǎn)和容量可以隨時(shí)根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展任意調(diào)整。長遠(yuǎn)看，不僅這樣的儲(chǔ)能電站很容易與風(fēng)力光伏電站相融合，如果將標(biāo)準(zhǔn)電池看作一個(gè)大的“充電寶”其應(yīng)用領(lǐng)域甚至可以涵蓋日常生活、生產(chǎn)的方方面面。有了電力供給體系和適合人工換電的小箱標(biāo)準(zhǔn)電池，接下來的課題就是能否將這些標(biāo)準(zhǔn)電池用于電動(dòng)汽車的電源系統(tǒng)。其關(guān)鍵在于處理好三個(gè)問題：一是電池的安裝位置，二是電池固定可靠便于快速更換安裝結(jié)構(gòu)，三是電池與電機(jī)之間的電氣連接關(guān)系。對(duì)于采用一個(gè)大箱電池的電動(dòng)汽車而言，考慮到車內(nèi)空間和車輛重心、軸荷，其安裝位置大多利用座椅下的空間安裝在車輛下部中間位置。當(dāng)采用多數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池時(shí)，安裝位置不僅可以在前后座椅下面還可以在引擎?zhèn)}或者行李箱的邊角處分布安裝，設(shè)計(jì)者的選擇自由度大大提高。若說電池安裝結(jié)構(gòu)，QB/T4428-2012《電動(dòng)自行車用鋰離子電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》所定電池外殼滑槽及配對(duì)的安裝滑道是現(xiàn)成可用的，既安裝可靠又方便插拔。至于電池與電機(jī)間的電氣連接關(guān)系則需要多些文字加以說明。電動(dòng)汽車以數(shù)個(gè)小箱標(biāo)準(zhǔn)電池為電源，除去上面所述種種以外還可為解決高電壓觸電風(fēng)險(xiǎn)、簡化整車電池管理系統(tǒng)、簡化電池?zé)峁芾淼入姵叵嚓P(guān)問題創(chuàng)造機(jī)會(huì)。通常的電動(dòng)汽車為在限制過大電流的條件下保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率，單個(gè)大箱電池的工作電壓多在300V以上。將電壓分解給十個(gè)小箱標(biāo)準(zhǔn)電池，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池的電壓就低于40V，處于安全電壓范圍內(nèi)。如果不將這些電池串聯(lián)一起而是分別經(jīng)逆變器接入驅(qū)動(dòng)電機(jī)，高電壓的弊端就可以徹底根除。驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以相應(yīng)地將定子繞組分解為十個(gè)分繞組，工作時(shí)各個(gè)分繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)相疊加與原繞組相當(dāng)。各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池分別接入驅(qū)動(dòng)電機(jī)還可以帶來一個(gè)好處，電池均衡的對(duì)象不再是整個(gè)電源系統(tǒng)而轉(zhuǎn)化為各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池，所涉單體電池?cái)?shù)量僅為整體電池的十分之一。更有意義的是，十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池分別經(jīng)逆變器接入具有十個(gè)分繞組的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其功效相當(dāng)于用十個(gè)小電機(jī)共同承擔(dān)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)。從理論上講可以分別控制每個(gè)分繞組參與或者不參與驅(qū)動(dòng)，利于電動(dòng)汽車應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜工況。尤其是在電動(dòng)汽車起步或者加速時(shí)確保全部分繞組參與驅(qū)動(dòng)抑制大電流沖擊，巡航行駛時(shí)控制各個(gè)分繞組逐次停歇方便相應(yīng)的小電池散熱，當(dāng)某個(gè)分繞組或者為其供電的標(biāo)準(zhǔn)電池發(fā)生故障時(shí)其余分繞組繼續(xù)工作就能避免電動(dòng)汽車突然失速。

篇（4）

1）單片機(jī)內(nèi)部采用了增強(qiáng)型XGATE協(xié)處理器模塊，允許高速數(shù)據(jù)自主地在單片機(jī)外設(shè)和內(nèi)部RAM、I／O端口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與處理。XGATE內(nèi)置有一個(gè)16位的精簡指令集內(nèi)核，可以對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并執(zhí)行復(fù)雜的通信協(xié)議，易于用C語言進(jìn)行編程。XGATE可以顯著降低CPU的負(fù)荷，使CPU能夠集中資源運(yùn)行關(guān)鍵的系統(tǒng)活動(dòng)，從而提高了單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力。

2）S12XE系列包括一個(gè)存儲(chǔ)器保護(hù)單元（MPU），用于防止軟件中的系統(tǒng)錯(cuò)誤。這個(gè)MPU解決了不同模塊之間的錯(cuò)誤交互導(dǎo)致的潛在問題，這項(xiàng)特性在汽車設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵，因?yàn)樗兄谧畲蟪潭鹊乜刂破囍邢到y(tǒng)故障的擴(kuò)散。

3）單片機(jī)片內(nèi)集成了可達(dá)1024KB的閃速存儲(chǔ)器Flash。近年來，隨著Flash在單片機(jī)片內(nèi)的應(yīng)用走向成熟，單片機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用又迎來了一次新的飛躍。Flash是一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取它的內(nèi)容同RAM的讀取一樣方便，而對(duì)它的寫操作卻比EEPROM還要快。在系統(tǒng)掉電后，F(xiàn)lash中的內(nèi)容仍能可靠保持不變。Flash的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除，且寫入、擦除次數(shù)可達(dá)數(shù)萬次以上，從而使開發(fā)微控制器不再需要昂貴的仿真器。

4）簡單的背景開發(fā)模式（BDM）：PC主機(jī)BDM調(diào)試器目標(biāo)板，使得開發(fā)成本進(jìn)一步降低，也使得現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)和系統(tǒng)升級(jí)變得比較方便。

5）應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)提高了系統(tǒng)的電磁兼容性。在以往不使用鎖相環(huán)的微控制器應(yīng)用系統(tǒng)中，晶振電路由于其工作頻率比較高（通常為幾兆赫茲至幾十兆赫茲）而成為一個(gè)很大的干擾源，這一問題給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、線路板布局帶來了很多不便。MC9S12XE系列單片機(jī)在時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)中巧妙地使用了鎖相環(huán)技術(shù)，因而可在幾兆赫茲的外部晶振情況下，通過軟件編程產(chǎn)生上百兆的系統(tǒng)時(shí)鐘，從而降低了對(duì)外輻射干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2在汽車電子中的應(yīng)用

現(xiàn)以一個(gè)典型的后處理系統(tǒng)電控單元的設(shè)計(jì)開發(fā)為例，說明XEP100在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用，該系統(tǒng)基于模塊化的設(shè)計(jì)思想，主要從電源模塊、信號(hào)輸入調(diào)理模塊、中央處理模塊、通信模塊、尿素泵的驅(qū)動(dòng)模塊、尿素噴嘴的驅(qū)動(dòng)模塊、尿素泵管箱加熱的驅(qū)動(dòng)模塊、故障診斷模塊而設(shè)計(jì)。中央處理模塊采用了飛思卡爾16位單片機(jī)XEP100作為核心處理器，主要功能是根據(jù)從CAN總線上獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)工況、數(shù)字信號(hào)（包括鑰匙開關(guān)、蓄電池的電源開關(guān)等）和模擬信號(hào)（包括尿素溫度、尿素液位、尿素壓力、催化器前溫等）由單片機(jī)XEP100進(jìn)行精確的邏輯運(yùn)算，來控制尿素溶液的噴射時(shí)刻和噴射量，尿素溶液被噴射到排氣管中與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而起到凈化尾氣的作用。電源模塊需要把蓄電池電壓24V轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓，為單片機(jī)等集成芯片及傳感器提供5V電源。中央處理模塊是由中央處理器、晶振電路、復(fù)位電路、程序刷寫電路和接口電路組成，它是整個(gè)控制器DCU的核心，也是單片機(jī)XEP100工作必不可少的最小模塊單元。CAN通信模塊實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU、儀表控制器信息的交互，通過CAN總線實(shí)現(xiàn)參數(shù)的在線標(biāo)定調(diào)試、程序的刷寫。信號(hào)調(diào)理模塊主要用于處理模擬信號(hào)和鑰匙開關(guān)等數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)需要經(jīng)過一系列的調(diào)理電路處理成0~5V的電壓信號(hào)給單片機(jī)的AD端口，再由單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過一系列的調(diào)理電路給單片機(jī)的IO口。尿素泵的驅(qū)動(dòng)模塊中采用了infineon公司的電機(jī)控制芯片，它內(nèi)部集成了H橋電路，用來驅(qū)動(dòng)泵內(nèi)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；對(duì)噴嘴、尿素箱加熱、尿素泵加熱、尿素管加熱的驅(qū)動(dòng)采用了安森美公司的MOSFET功率驅(qū)動(dòng)芯片，對(duì)執(zhí)行器的診斷可通過SPI接口與單片機(jī)通信，實(shí)時(shí)讀取故障信息。該后處理系統(tǒng)的電控單元被應(yīng)用在重汽國Ⅳ重型柴油車輛上，主要包括A7車型和HOWO車型，以滿足重型柴油機(jī)國Ⅳ排放法規(guī)的需要。經(jīng)過長期的試驗(yàn)驗(yàn)證，證明以單片機(jī)XEP100為主控芯片的電控單元具有非常好的穩(wěn)定性和可靠性，并贏得了良好的市場(chǎng)反映。

篇（5）

無源保護(hù)電路

用于汽車電子產(chǎn)品的無源保護(hù)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。與此相同或類似的電路廣泛用于保護(hù)與汽車12V總線連接的各種系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)防止高壓尖峰、持續(xù)過壓、電池反向和電流過度消耗造成損害。圖1的電流保護(hù)作用很明顯，如果負(fù)載電流超過1A的時(shí)間很長，保險(xiǎn)絲F1就會(huì)熔化。D1與F1結(jié)合防止電池反向連接造成損害，大電流流經(jīng)正向偏置的D1并燒斷保險(xiǎn)絲。電解電容器大約在額定電壓的150時(shí)有一個(gè)有趣的特性：隨著終端電壓的提高，這種電容消耗的電流也越來越大，就C1而言，它在輸入持續(xù)升高時(shí)起箝位作用(最終燒斷保險(xiǎn)絲)。雙電池助推時(shí)的電壓為28V左右，這不會(huì)燒斷保險(xiǎn)絲，因?yàn)镃125V的額定值足夠高，額外消耗的電流很少。電感器增加了很小的電阻，以限制峰值故障電流以及輸入瞬態(tài)的轉(zhuǎn)換率，從而在存在尖峰時(shí)幫助C1實(shí)現(xiàn)箝位。

無源網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)是它依靠燒斷保險(xiǎn)絲來防止過流、過壓和電池反向造成損害。另一個(gè)缺點(diǎn)是，它依靠電解電容實(shí)現(xiàn)箝位。這種電容器老化以后，電解質(zhì)會(huì)變干，等效串聯(lián)電阻(ESR)提高的特性也就消失了，這會(huì)損害箝位效果。有時(shí)D1采用大的齊納二極管以幫助這個(gè)電容器發(fā)揮作用。人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了有源電路來克服這些缺點(diǎn)。

有源電路

圖2顯示了一個(gè)有源解決方案，該方案用于屏蔽敏感電路，使其免受變化不定的12V汽車系統(tǒng)的影響。采用LT1641來驅(qū)動(dòng)輸入N溝道MOSFET，而上述提供無源解決方案就不具備這種附加保護(hù)：首先，LT1641在輸入低于9V時(shí)斷開負(fù)載，以防在低輸入電壓時(shí)系統(tǒng)失靈，并在起動(dòng)時(shí)或充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，減少系統(tǒng)向非關(guān)鍵負(fù)載提供寶貴的電流的機(jī)會(huì)；其次，LT1641在首次加電時(shí)逐漸升高輸出電壓，對(duì)負(fù)載實(shí)行軟啟動(dòng)；第三，通過限流和定時(shí)斷路器保護(hù)輸出免受過載和短路影響。如果發(fā)生電流故障，斷路器就以1至2Hz的速率自動(dòng)重新嘗試建立連接，可以設(shè)定保護(hù)電路上行線路保險(xiǎn)絲的容限，讓它在LT1641的下行線路出現(xiàn)電流故障時(shí)不熔化；最后，圖2所示電路隔離出現(xiàn)在輸入端的過壓狀態(tài)，同時(shí)提供箝位輸出，以便負(fù)載電路在出現(xiàn)過壓時(shí)能繼續(xù)正常工作。

在12V輸入的通常情況下，LT1641將MOSFET的柵極充電至大約20V以充分提升MOSFET的電壓，并向負(fù)載提供電源。27V齊納二極管D1的兩端分別連接?xùn)艠O與地，但是在9至16V的工作電壓范圍內(nèi)不起作用。當(dāng)輸入升高到超過16V時(shí)，LT1641繼續(xù)給MOSFET的柵極充電，試圖保持MOSFET完全接通。如果輸入升得太高，齊納二極管就會(huì)對(duì)MOSFET的柵極箝位，并將輸出電壓限制在大約24V。LT1641本身在其輸入端能夠處理高達(dá)100V的電壓，而且不受柵極箝位動(dòng)作的影響。柵極箝位電路比無源解決方案的箝位電路精確得多，而且簡單地通過選擇一個(gè)具有合適擊穿電壓的D1，就可以輕松調(diào)整柵極箝位電路以滿足負(fù)載要求。

圖2所示電路在負(fù)載電流高達(dá)1A左右時(shí)工作得很好，但是就更高的負(fù)載電流而言，推薦使用圖3所示電路來防止MOSFET過度消耗功率。如果過壓狀態(tài)持續(xù)存在，如電氣系統(tǒng)由兩個(gè)串聯(lián)電池供電的時(shí)間超過通常所需時(shí)間，或負(fù)載突降后電流慢速上升以及MOSFET較小時(shí)，那么過度消耗功率是有風(fēng)險(xiǎn)的。輸出由D1和D2取樣，如果輸入超過16.7V，那么就向“SENSE”引腳反饋一個(gè)信號(hào)，以將輸出穩(wěn)定在16.7V。這里的調(diào)節(jié)比圖1所示電路的調(diào)節(jié)更精確，并且可以通過選擇合適的齊納二極管輕松定制，以滿足負(fù)載的需求。

總的功耗由“TIMER”引腳限制，這個(gè)引腳記錄MOSFET調(diào)節(jié)輸出所用的總時(shí)長。如果過壓狀態(tài)持續(xù)超過15ms，那么LT1641就停機(jī)并允許MOSFET停止輸出調(diào)節(jié)。在大約半秒鐘以后，該電路嘗試重新啟動(dòng)。這種重啟周期一直持續(xù)，直到過壓狀態(tài)消失并恢復(fù)正常工作為止。處理過流故障的方法與圖2描述的方法相同。

電池反向保護(hù)

簡單地增加一個(gè)串聯(lián)二極管，就可以給圖2或圖3所示電路增加電池反向保護(hù)功能。

在大多數(shù)情況下，采用普通p-n二極管就可以，如果正向壓降很重要，可以選擇肖特基二極管。在隔離二極管中的功耗不可接受的關(guān)鍵應(yīng)用中，圖4所示的簡單電路就可以解決這個(gè)問題。

在正常工作情況下，MOSFETQ2的體二極管正向偏置，并傳送功率至LT1641。LT1641接通時(shí)，Q2柵極獲得驅(qū)動(dòng)，從而完全接通。如果輸入反向，那么Q3的射極就被拉低至低于地電平，Q3接通，從而將Q2的柵極拉低并保持其接近Q2的源極電平。在這種情況下，Q2保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，并隔離反向輸入，使其不能到達(dá)LT1641和負(fù)載電路。微安級(jí)電流流經(jīng)1MΩ電阻，到達(dá)LT1641的“GATE”引腳。

高壓LDO用作電壓限幅器

最高輸入電壓額定值為25V或更低的降壓穩(wěn)壓器(如LT1616)一般不考慮用于汽車應(yīng)用。然而，如果與LT3012B/LT3013B等低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓器結(jié)合使用，在輸入電壓上的缺點(diǎn)就可以輕松克服。這種尺寸小、效率高的組合如圖5所示，可以在汽車環(huán)境中提供3.3V輸出。

LT3013B擁有4V至80V的寬輸入電壓范圍，并集成了電池反向保護(hù)功能，無需特殊電壓限制或箝位電路，因此節(jié)省了成本和電路板面積。在以適中的負(fù)載電流工作時(shí)，LDO穩(wěn)壓器的效率近似等于VOUT/VIN。如果VOUT比VIN低得多，那么LDO的效率就會(huì)下降。例如，將12V輸入降至3.3V輸出時(shí)，效率僅為28。

篇（6）

2汽車電子監(jiān)測(cè)關(guān)鍵性技術(shù)分析

在智能交通系統(tǒng)中主要汽車電子技術(shù)、傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三各部分作用于汽車電子監(jiān)測(cè)，下面對(duì)前兩項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行簡要分析：

2.1汽車電子技術(shù)

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的提高，真空管、集成電路、晶體管等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)電子裝置的發(fā)展進(jìn)程并擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用也逐漸受到了國內(nèi)外汽車行業(yè)的重視，自動(dòng)優(yōu)化控制技術(shù)、機(jī)電一體耦合技術(shù)以及電子技術(shù)等綜合交叉使得小系統(tǒng)商品的發(fā)展已逐漸專業(yè)化和成熟化。

2.2傳感器

傳感器即轉(zhuǎn)換器，通過以轉(zhuǎn)換行駛車輛電子設(shè)備之外信號(hào)的方式能夠有效實(shí)現(xiàn)將非電量轉(zhuǎn)化為電量并進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的，最終使得電能形態(tài)被轉(zhuǎn)換。由于傳感器具有獲取電子設(shè)備外信息的功能并實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車輛安全性能的監(jiān)測(cè)，其作為汽車電子監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵性技術(shù)使得汽車能夠?qū)崿F(xiàn)電子化、自動(dòng)化及高檔化。通過利用傳感器的優(yōu)勢(shì)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)汽車行駛過程中的參數(shù)進(jìn)行控制監(jiān)測(cè)，能夠有效降低汽車燃耗及安全故障的發(fā)生率。同時(shí)將傳感器與微電腦信息處理功能相結(jié)合使其在汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)中具有關(guān)鍵性的作用。傳感器設(shè)置的數(shù)量一般都會(huì)以汽車的整體設(shè)計(jì)情況、軟硬件的配置以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異為依據(jù)，在其尺寸、形成及價(jià)格等方面進(jìn)行調(diào)整。傳感器的使用通常會(huì)受到較為嚴(yán)格的要求，由于汽車在行駛中需要適應(yīng)各種環(huán)境條件，環(huán)境溫度的變化、路面狀況及異常氣候等因素都會(huì)使汽車受到溫度變化的考驗(yàn)，因此傳感器的設(shè)計(jì)必須達(dá)到抗震、溫度耐受性、耐水及抗電磁干擾等要求。

3在ITS系統(tǒng)中對(duì)汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)

電子數(shù)據(jù)的采集方案設(shè)計(jì)作為ITS系統(tǒng)中汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)首先需要考慮的問題，通常會(huì)以ITS系統(tǒng)的功能為前提對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔進(jìn)行合理設(shè)置，并對(duì)相關(guān)信號(hào)獲取的設(shè)備對(duì)象信息進(jìn)行采集，從而保證數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，這一方式即程序輪詢式數(shù)據(jù)采集。此外，還需采取必要手段對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而保證系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理以及信號(hào)來源設(shè)備的級(jí)別。例如，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)優(yōu)先對(duì)汽車的安全系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。汽車電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以車載嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主要實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證整體系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性與靈活性。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、處理及信息傳輸與執(zhí)行三個(gè)模塊，并以下圖所示的具體流程進(jìn)行工作。其中數(shù)據(jù)采集模塊是通過集合紅外線、傳感器、超聲波、攝像機(jī)及激光雷達(dá)等技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛中的路面情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠?qū)τ行旭偮肪€發(fā)生變化等因素造成的異常及故障問題進(jìn)行快速反映，并收集汽車全局信號(hào)對(duì)其各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。通過利用傅里葉對(duì)采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，使得故障診斷就有合理的參考依據(jù)。

篇（7）

1）實(shí)時(shí)性。快速反應(yīng)并不是實(shí)時(shí)性的核心內(nèi)涵，快速性僅是系統(tǒng)實(shí)時(shí)能力的表現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)不能滿足實(shí)時(shí)性要求時(shí)，必須提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，而運(yùn)行速度的提高會(huì)帶來系統(tǒng)功耗加大、電磁兼容性下降等負(fù)面效應(yīng)。因而在設(shè)計(jì)具體的控制系統(tǒng)時(shí)，在保證能滿足實(shí)時(shí)性要求的條件下，應(yīng)使系統(tǒng)的運(yùn)行速度降到最低，以滿足系統(tǒng)在功耗、可靠性和電磁兼容性等方面獲得最佳的綜合品質(zhì)。

2）安全性。安全性是指產(chǎn)品防止、減少故障和事故的性能。硬件的耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等從原材料制作工藝到檢測(cè)包裝儲(chǔ)運(yùn)，有效的質(zhì)量控制是關(guān)鍵；軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅與客戶抱怨等，有一種名為“組策略”的手段提供對(duì)微處理器進(jìn)行更改注冊(cè)表來實(shí)現(xiàn)軟件的安全。對(duì)車輛電子控制安全造成的威脅，可分成局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子3大類。①局部物理性威脅。通過物理性地接入傳動(dòng)系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)并破壞通信，這種入侵式的攻擊極易破壞汽車關(guān)鍵功能。其對(duì)策是在一個(gè)或多個(gè)ECU內(nèi)部的某處存儲(chǔ)著隱秘的私有密鑰，用于受保護(hù)的通信通道，提供局部數(shù)據(jù)的保護(hù)服務(wù)，汽車算法、多媒體內(nèi)容和保密資料都需要私鑰存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，抵擋凌厲的入侵和攻擊。②遠(yuǎn)程威脅。黑客通過偵測(cè)汽車的遠(yuǎn)距離無線接口尋找網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和程序中的軟肋，以找到內(nèi)部各電子系統(tǒng)中的路徑。與數(shù)據(jù)中心不同，汽車不可能擁有完整的IDS、IPS、防火墻和UTM，防衛(wèi)機(jī)制的客觀缺失需依靠汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)必須與非關(guān)鍵的ECU完全隔離開，以確保駕駛安全。③內(nèi)部電子威脅。雖然物理網(wǎng)絡(luò)隔離是理想的方案，但接觸點(diǎn)和干擾總是難以避免，安全標(biāo)準(zhǔn)有極大差異的系統(tǒng)間通信的干擾會(huì)很敏感。業(yè)界又出現(xiàn)強(qiáng)烈的設(shè)計(jì)整合趨勢(shì)，使用更強(qiáng)大的多內(nèi)核微處理器來實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的控制，從而將許多ECU變?yōu)樘摂M的ECU，這將增加源于軟件的威脅風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致操作系統(tǒng)缺陷、對(duì)密碼系統(tǒng)的旁路攻擊以及拒絕服務(wù)等。因而，關(guān)鍵和非關(guān)鍵的系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)之間的接口必須在最高管理層面進(jìn)行論證和窮盡分析，并按ISO15408等評(píng)估安保等級(jí)（EAL）6+的最高等級(jí)安保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)缺陷無虞。

3）可靠性。可靠性是指產(chǎn)品的平均無故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）。為確保可靠性，在汽車電子電路上實(shí)施冗余設(shè)計(jì)，元器件應(yīng)選用汽車級(jí)。高可靠性軟件及安全工程實(shí)施原則（PHASE）協(xié)議支持最大限度地簡化復(fù)雜性、軟件組件架構(gòu)、最低權(quán)限原則、安全軟件和系統(tǒng)開發(fā)過程。

4）環(huán)保性。產(chǎn)品符合國家相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，包括產(chǎn)品是否含有毒、有害原材料，芯片是否含鉛、鎘，EMC輻射是否超標(biāo)，須有嚴(yán)格的檢測(cè)和認(rèn)證。必須認(rèn)識(shí)到切實(shí)實(shí)施ISO/TS16949和ISO14001僅是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。

2我國汽車電子產(chǎn)業(yè)概況

市場(chǎng)化的經(jīng)濟(jì)體制帶來了高效的資源配置，我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在這10年間有了飛速的發(fā)展。在汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的直接推動(dòng)下，2012年我國汽車電子市場(chǎng)規(guī)模已逾2500億元，連續(xù)7年增長率超過30％。其原因除市場(chǎng)需求迅猛發(fā)展外，還有國家政策帶動(dòng)、國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和地區(qū)競爭的促進(jìn)。但由于基礎(chǔ)研發(fā)工作薄弱，掌握的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)匱乏，產(chǎn)品在技術(shù)上還依附于國外，核心技術(shù)仍受制于人，至今沒有世界知名的汽車電子產(chǎn)品品牌和供應(yīng)商。石油資源日趨緊缺，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)在不斷增強(qiáng)。國際上對(duì)汽車排放出臺(tái)了一系列嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，加上人們對(duì)汽車的安全性、舒適性和使用壽命的要求越來越高，汽車電子也越來越復(fù)雜，進(jìn)入汽車電子零部件行業(yè)的門檻就越來越高。我國汽車電子產(chǎn)業(yè)雖實(shí)現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、規(guī)模、機(jī)構(gòu)都得到了大幅度的提升，但這產(chǎn)業(yè)鏈中的成就僅局限于加工制造。硬件方面，元器件集成芯片幾乎全從國外公司購買；軟件方面，從開發(fā)工具到核心軟件全由國外公司提供；生產(chǎn)方面，從貼片到出廠，從生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備到技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，也依循國外企業(yè)。現(xiàn)狀是久負(fù)盛名的跨國芯片巨頭能針對(duì)特定的應(yīng)用提供專用芯片及解決方案，使汽車電子產(chǎn)品開發(fā)周期縮短，質(zhì)量有保障，成本較低。這樣更使我國目前幾乎所有汽車電子單元全是由芯片廠商提供設(shè)計(jì)，而我們只是二次開發(fā)。微電子行業(yè)基礎(chǔ)核心技術(shù)的薄弱是決定我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在總體上受制于國際跨國公司的根本原因，必須徹底改變。

3汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1）總線化和中央電子控制單元向汽車電子的整體化、系統(tǒng)化邁出了革新的一步。各電子控制單元通過總線進(jìn)行通信，傳輸當(dāng)前狀態(tài)的信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。總線化還使汽車制造核心技術(shù)由硬件逐漸向軟件過渡，由諳熟全程制造技術(shù)和掌握汽車各系統(tǒng)、各零部件原理功能的龍頭企業(yè)執(zhí)掌制定切實(shí)可用通信協(xié)議的主動(dòng)權(quán)。這就導(dǎo)致技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)只得依附強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)兼并。

2）模塊化。電子技術(shù)和多領(lǐng)域高新技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化汽車零部件產(chǎn)品的構(gòu)成，便于國際化采購和整車廠組裝。模塊化就是根據(jù)需求定制，完成所需的功能，以標(biāo)準(zhǔn)模塊的規(guī)格作大集成化的封裝，提高功效和可靠性，也簡化配套和整車制造工藝，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。結(jié)果將會(huì)使現(xiàn)在處于領(lǐng)先地位的行業(yè)寡頭逐漸成為系統(tǒng)集成商，電子零部件企業(yè)承擔(dān)的產(chǎn)品工作量越來越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在汽車工業(yè)中的作用和地位更顯重要。

3）智能化。微控制器大量進(jìn)入汽車電子各系統(tǒng)，帶來控制技術(shù)智能水平提高，性能更優(yōu)越，控制成本更低。

4）規(guī)范化和高配普及化。新的汽車電子技術(shù)不斷涌現(xiàn)、不斷進(jìn)步，但有些電子控制技術(shù)在汽車上實(shí)施還需歷經(jīng)一段時(shí)間，才能在標(biāo)準(zhǔn)配置上被確認(rèn)。例如，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車3大安全系統(tǒng)。但目前，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在高度重視汽車安全性的當(dāng)下，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必然很快會(huì)成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。就如同ABS從出現(xiàn)到普及一樣，需要一個(gè)過程。

5）重視傳感器的研發(fā)。汽車電子技術(shù)的應(yīng)用中無處不在的傳感器，在控制技術(shù)環(huán)節(jié)里作用至關(guān)重要，應(yīng)受到充分的重視。我國在傳感器技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展和實(shí)踐中雖已有一定基礎(chǔ)性的成果，但因投入的研發(fā)資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，也顯得十分薄弱。必須與汽車電子的研發(fā)齊頭并進(jìn)才能相得益彰。期望在“十二五”計(jì)劃期間，我國傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)迎頭趕上。

6）“云控制”技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息融合技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代。“云控制”技術(shù)由以往的局部信息處理到信息共享到現(xiàn)代的信息融合，已經(jīng)完全突破了汽車“傳感器-避開障礙-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-方向盤”的自動(dòng)駕駛成為可能。“云駕駛”將大大提高識(shí)別道路行駛目標(biāo)的效能，同時(shí)降低燃油耗費(fèi)，將使駕駛由低事故向高可靠轉(zhuǎn)變。

篇（8）

仿真技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)較多的教學(xué)工作，從現(xiàn)有的教學(xué)來看，通過較好的運(yùn)用汽車電工與電子技術(shù)課程方針技術(shù)，能夠在很大程度上解決試驗(yàn)場(chǎng)所、設(shè)備不足的問題，更好的創(chuàng)新課程。在案例分析的過程中，可以實(shí)現(xiàn)較為真實(shí)的效果。首先，學(xué)生不必經(jīng)常下車間進(jìn)行體驗(yàn)，而是在課堂中就可以很好的應(yīng)用和學(xué)習(xí)汽車電工與電子技術(shù)課程，即便是在課下，也可以通過系統(tǒng)來反復(fù)的練習(xí)，提高了技術(shù)的熟練度。以電子工作平臺(tái)EWB為例，提供了方便的操作界面，學(xué)生可以輕松地完成原理圖的輸入。單擊鼠標(biāo)，可以方便地完成元件的選擇;拖動(dòng)鼠標(biāo)，就可將元件放在原理圖上。EWB具有自動(dòng)排列連線的功能，同時(shí)也允許用戶調(diào)整電路連線和元件的位置。第二，在實(shí)際的實(shí)習(xí)中，可以將遇到的問題和學(xué)習(xí)到的解決方法，利用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)，反復(fù)的鉆研和學(xué)習(xí)，配合其他的案例分析，增加技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于畢業(yè)后的工作，具有較大的積極意義。

(二)著重培養(yǎng)學(xué)生的操作能力

使學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)與操作技能的掌握達(dá)到該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)并不是理論上的技術(shù)，通過運(yùn)用該技術(shù)，能夠在很多方面完成對(duì)人才的較強(qiáng)培養(yǎng)，并且在理論學(xué)習(xí)、技能操作、個(gè)人方法建立等方面，均實(shí)現(xiàn)了較大的進(jìn)步。本文認(rèn)為，通過利用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)，完全能夠較好的培養(yǎng)學(xué)生自身的操作能力。首先，通過在教學(xué)中運(yùn)用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)，能夠更好的完成基礎(chǔ)課程的教學(xué)，提高學(xué)生的基礎(chǔ)能力，促使學(xué)生向著多元化方向發(fā)展，培養(yǎng)更多的“一專多能”人才。其次，在運(yùn)用汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)的過程中，可實(shí)現(xiàn)拓展課程的全新優(yōu)化。可以通過汽車電工與電子技術(shù)課程仿真技術(shù)的幫助，學(xué)生可以對(duì)課題提出更多的猜想和假設(shè)，自己去證明和解答，與教師共同討論，這對(duì)人才培養(yǎng)來講，才是最需要的。

篇（9）

1引言

汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展，其機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到了近乎完美的程度，業(yè)界對(duì)汽車機(jī)械性能的改善已經(jīng)很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性，電子技術(shù)在汽車上被廣泛應(yīng)用。電子技術(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合，被認(rèn)為是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展過程中的一次“革命”。

汽車電子技術(shù)是汽車設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)。汽車電子化的程度是衡量一個(gè)國家汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。汽車的設(shè)計(jì)者利用汽車電子技術(shù)開發(fā)新的車型，把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術(shù)方案；汽車制造商則通過加快汽車電子化的進(jìn)程，把增加汽車電子裝置的數(shù)量等措施作為汽車的新賣點(diǎn)和奪取未來汽車市場(chǎng)的最重要手段。目前在國際上的中、高檔轎車的設(shè)計(jì)中，汽車電子產(chǎn)品平均已經(jīng)占到了汽車制造成本的27。這個(gè)數(shù)字還在不斷創(chuàng)造新高。據(jù)英飛凌（Infineon）公司預(yù)測(cè)，到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國，每輛汽車的平均汽車電子設(shè)備應(yīng)用比例要比國際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是目前我國汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步所面臨的一大契機(jī)和挑戰(zhàn)。

可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)成形于上個(gè)世紀(jì)九十年代中期[2>。如圖1所示，其主要思想是利用可重構(gòu)邏輯器件（如FPGA）的可重構(gòu)特性，通過不同的器件配置文件來改變器件實(shí)現(xiàn)的功能，從而能夠以硬件的性能靈活實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用。可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)避免了微處理器計(jì)算模式因?yàn)槿≈浮⒆g碼等步驟導(dǎo)致的性能損失，同時(shí)也消除了專用集成電路（ASIC）計(jì)算模式因?yàn)榍捌谠O(shè)計(jì)制造的復(fù)雜過程帶來的高代價(jià)和不可重用等缺陷。可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在了很多領(lǐng)域，如目標(biāo)匹配、大數(shù)值運(yùn)算等等，都取得了非常好的效果。

圖1：微處理器、可重構(gòu)計(jì)算、專用集成電路等三種計(jì)算模式的比較

汽車電子產(chǎn)品有著很多特殊的需求，而可重構(gòu)計(jì)算作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，具有的高性能、高靈活性、低開發(fā)周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用。

2汽車電子領(lǐng)域的需求分析

從1950年美國通用公司開創(chuàng)了將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的先河—將晶體管收音機(jī)安裝在汽車上開始，汽車電子產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)50多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化、通信網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)特征。當(dāng)前，汽車電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的研究階段。汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時(shí)，將進(jìn)一步滿足人們生活的需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展。

汽車電子技術(shù)主要有兩個(gè)大的應(yīng)用領(lǐng)域：一個(gè)是汽車電子控制系統(tǒng)，另一個(gè)是車載汽車電子裝置[3>。其中，汽車電子控制系統(tǒng)是機(jī)械和電子相結(jié)合的汽車電子產(chǎn)品，它的工作狀況會(huì)直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環(huán)境下獨(dú)立使用的電子裝置，它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下，汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)涉及到了機(jī)械和電子兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這兩部分的研發(fā)要協(xié)同進(jìn)行，所以整個(gè)過程比較復(fù)雜。車載電子裝置是IT行業(yè)中的應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的擴(kuò)展，種類較多，例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、車載計(jì)算機(jī)等等。這些產(chǎn)品因和整車的性能無關(guān)，可以獨(dú)立地進(jìn)行開發(fā)，所以和汽車電子控制系統(tǒng)相比，在開發(fā)的環(huán)節(jié)上比較簡單。

汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展的主要需求有如下幾個(gè)方面：

·性能高。目前在汽車電子產(chǎn)品中對(duì)性能要求最高的部分是車內(nèi)的信息娛樂系統(tǒng)。一個(gè)信息娛樂系統(tǒng)可能包括多通道音頻系統(tǒng)、DVD播放器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)以及免提移動(dòng)電話等等。這些子系統(tǒng)中涉及到的功能（如視頻處理等操作）需要強(qiáng)大的信號(hào)處理能力，對(duì)性能要求極高。另外，隨著汽車主動(dòng)安全理念的深入人心，新的汽車安全系統(tǒng)開始采用圖像、視頻和雷達(dá)處理，同時(shí)引擎和剎車控制系統(tǒng)也將采用更復(fù)雜的計(jì)算控制策略，計(jì)算量龐大的實(shí)時(shí)運(yùn)算將在應(yīng)付突發(fā)事件的時(shí)候發(fā)揮重要作用。這也給相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品的處理能力提出了挑戰(zhàn)。

·靈活性強(qiáng)。汽車的設(shè)計(jì)者和制造商都面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題是必須保證汽車電子設(shè)備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設(shè)備的生命周期很短，不斷出現(xiàn)的新興的汽車標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)本身的不斷變化進(jìn)一步導(dǎo)致選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產(chǎn)品能夠緊跟汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要求汽車電子產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)撵`活性使其能夠根據(jù)需求做適時(shí)的改動(dòng)。在當(dāng)前各種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，而業(yè)界又缺乏占據(jù)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，對(duì)汽車電子技術(shù)的這一需求顯得尤其重要。

·可靠性高。汽車作為一類特殊的產(chǎn)品，經(jīng)常會(huì)工作在惡劣的環(huán)境下，這對(duì)應(yīng)用在其中的電子產(chǎn)品的可靠性提出了嚴(yán)格要求。電子產(chǎn)品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統(tǒng)中，高溫的工作環(huán)境往往會(huì)給電子產(chǎn)品帶來損傷，這極大地增加了整車的危險(xiǎn)性。這就要求電子產(chǎn)品能夠抵御住惡劣工作環(huán)境的干擾，同時(shí)具有適當(dāng)?shù)娜蒎e(cuò)能力，能夠在受到部分損傷的時(shí)候?qū)⑵湓斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>

·開發(fā)時(shí)間短。盡量縮短新車型新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間是汽車設(shè)計(jì)者和制造商追求的目標(biāo)之一。圖2顯示出在汽車電子產(chǎn)品方面的新技術(shù)研發(fā)周期是非常短的。這就要求汽車電子技術(shù)的研發(fā)需要有方便快捷的開發(fā)平臺(tái)，并且在技術(shù)研發(fā)上有延續(xù)性和可復(fù)用性，盡量縮短開發(fā)時(shí)間。特別是在車載汽車電子裝置的研發(fā)中，因?yàn)樗鼈兣c汽車本身的性能無關(guān)，所以更可以不受到整車其它部分研發(fā)進(jìn)展的約束，需要在盡量短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出適合需要的產(chǎn)品。

·成本低。汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)價(jià)格的影響十分敏感。價(jià)格是決定汽車產(chǎn)品競爭力的重要因素之一。選用合適的技術(shù)、材料和器件對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產(chǎn)品在整車成本中所占份額的增加，盡量降低這部分電子產(chǎn)品的成本是一個(gè)極為關(guān)鍵的問題。

圖2：汽車領(lǐng)域項(xiàng)目創(chuàng)新周期和開發(fā)時(shí)間示意圖[4>

以上我們討論了在汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品技術(shù)的一些基本需求。除此之外汽車電子產(chǎn)品還需要盡量降低能耗以及減少占據(jù)的空間等。

3可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景

在當(dāng)前的汽車電子產(chǎn)品中，大量使用了微處理器和專用集成電路實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能。可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為汽車電子產(chǎn)品提供了另一個(gè)高效靈活的選擇。

可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展主要依賴于可重構(gòu)邏輯器件技術(shù)和動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，目前商用的可重構(gòu)邏輯器件在單片上已經(jīng)可以集成數(shù)以百萬計(jì)的基本邏輯門單元和其它各種復(fù)雜的計(jì)算邏輯，甚至有的高端器件上已經(jīng)集成了多個(gè)微處理器核進(jìn)一步加強(qiáng)器件的計(jì)算能力[5>。這為原來只是用于實(shí)現(xiàn)簡單的膠合邏輯和原形系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可重構(gòu)邏輯器件能夠逐步占領(lǐng)計(jì)算系統(tǒng)的核心地位提供了基本支持。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是當(dāng)前可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，它是指在不影響當(dāng)前系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，將可重構(gòu)邏輯器件上的部分資源配置為新的功能，從而提高資源利用率和增加系統(tǒng)性能。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展方向，目前主要集中在如何減少器件重構(gòu)開銷、優(yōu)化資源調(diào)度等方面的研究上。

與傳統(tǒng)的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產(chǎn)品相比較，利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠高效實(shí)現(xiàn)特定功能。可重構(gòu)邏輯器件上都是硬連線邏輯，它是通過改變器件的配置來改變功能的。器件的配置信息一旦被加載，整個(gè)系統(tǒng)就可以以硬件的性能大大加快功能的實(shí)現(xiàn)。汽車電子產(chǎn)品中那些計(jì)算量龐大的功能，典型的例子如視頻處理，其核心算法是定點(diǎn)數(shù)據(jù)上的算術(shù)密集型信號(hào)處理操作。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這些操作是適合在可重構(gòu)邏輯器件上高效實(shí)現(xiàn)的。將可重構(gòu)邏輯器件用于加速核心算法的執(zhí)行，再補(bǔ)充另外的微處理器與之耦合用于執(zhí)行輔助功能，如輸入、輸出等操作，是很好的可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建方式。目前已經(jīng)有多個(gè)利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的高效的視頻處理系統(tǒng)，并已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域廣泛使用[6>。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠通過動(dòng)態(tài)改變器件配置來靈活滿足多種功能需求。動(dòng)態(tài)可重構(gòu)特性使得同一可重構(gòu)邏輯器件能夠滿足不同的設(shè)計(jì)需求，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的專用集成電路計(jì)算模式不能夠達(dá)到的。汽車電子產(chǎn)品不同于一般的電子產(chǎn)品，它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制，采用相同基本設(shè)計(jì)的同一款汽車會(huì)有經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)型和豪華型等不同型號(hào)。這就要求針對(duì)不同的型號(hào)都要有相應(yīng)的電子產(chǎn)品支持。為每個(gè)型號(hào)的汽車都分別設(shè)計(jì)專門的計(jì)算核心單元和電路的代價(jià)是高昂的，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)就可以消除這個(gè)障礙。汽車設(shè)計(jì)者可以僅開發(fā)出一款運(yùn)用了可重構(gòu)邏輯器件的原型系統(tǒng)，然后根據(jù)不同的車型要求靈活地將可重構(gòu)邏輯器件配置為相應(yīng)的功能。另外，由于在業(yè)界缺少占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)，采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)者必須解決的難題。例如，當(dāng)前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標(biāo)準(zhǔn)共存，不同標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)都有很大差異，為了使這些總線標(biāo)準(zhǔn)間不發(fā)生沖突，就可以考慮利用可重構(gòu)邏輯器件作為各標(biāo)準(zhǔn)間的橋接邏輯。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應(yīng)用。當(dāng)前的可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)已經(jīng)經(jīng)受住了很多極端工作環(huán)境的考驗(yàn)，例如NASA的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車上就使用了大量可重構(gòu)邏輯器件。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，溫度會(huì)給汽車電子產(chǎn)品帶來最大的損傷。業(yè)界最高的節(jié)點(diǎn)溫度是150攝氏度，而用于惡劣環(huán)境下的可重構(gòu)邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統(tǒng)在此情況下的正常運(yùn)行。利用可重構(gòu)邏輯器件的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是不需要微處理器必需的散熱系統(tǒng)，大大減少了電子產(chǎn)品占據(jù)的空間。另外可重構(gòu)邏輯器件具有的大量的冗余可重構(gòu)邏輯資源，使得當(dāng)器件的某些區(qū)域被破壞的時(shí)候，系統(tǒng)可以使用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)自動(dòng)避開這些區(qū)域同時(shí)利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區(qū)域被破壞的功能。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)支持來加速產(chǎn)品開發(fā)。不同于專用集成電路的設(shè)計(jì)，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)不需要大量的NRE（Non-RecurringEngineering）工作。器件廠商會(huì)配合不同的可重構(gòu)邏輯器件提供相應(yīng)的開發(fā)工具和流程，同時(shí)還會(huì)提供大量參考設(shè)計(jì)和IP核以減少設(shè)計(jì)者的重復(fù)勞動(dòng)并提高設(shè)計(jì)的可靠性。還有很多技術(shù)已經(jīng)成熟的仿真工具和驗(yàn)證工具可以在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段用于保證設(shè)計(jì)的正確性，減少了出錯(cuò)返工導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的使用能夠大大降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)成本的降低主要體現(xiàn)在兩個(gè)部分：一個(gè)是在設(shè)計(jì)過程中，另一個(gè)是在運(yùn)行過程中。目前的車用可重構(gòu)邏輯器件的單價(jià)最低已經(jīng)降至1.5美元，而且利用它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)成本又遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專用集成電路。可重構(gòu)邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣，一個(gè)細(xì)微的修改就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路的重新設(shè)計(jì)與制作。同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候經(jīng)過分析可以確定有的功能不會(huì)同時(shí)被使用，那么設(shè)計(jì)者就可以考慮利用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在不同的需求時(shí)段里分別實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能，做到“一片多用”，節(jié)省了資源、空間和成本。

從上面的討論可以看出，將可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)，是切實(shí)可行的技術(shù)方案。當(dāng)前，業(yè)界也已經(jīng)注意到了可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用前景。

4可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域面臨的問題

雖然可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)展，但是在汽車電子領(lǐng)域具體應(yīng)用的時(shí)候，還會(huì)面臨很多問題。下面列舉幾個(gè)最典型的問題：

·可重構(gòu)邏輯器件的選型。目前生產(chǎn)商用可重構(gòu)邏輯器件的幾大廠商：Xilinx，Actel，Altera和Lattice等都已經(jīng)開始關(guān)注汽車電子領(lǐng)域并陸續(xù)有產(chǎn)品推出。這些產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)、處理能力和市場(chǎng)價(jià)格等都各不相同。如何針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行合適的器件選型是一個(gè)非常重要的問題。當(dāng)前的可重構(gòu)邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術(shù)。這三種技術(shù)各有千秋，其中主流的基于SRAM的器件目前已經(jīng)具有非常強(qiáng)大的處理能力；基于Flash的器件較少但是性價(jià)比較高；基于反熔絲技術(shù)的器件不具有多次重構(gòu)的能力但是可靠性較好。所以針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行器件選型需要在對(duì)應(yīng)用和器件信息都非常熟悉的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

·可重構(gòu)邏輯器件上應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。雖然目前已經(jīng)有多種方法簡化了利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)過程。但是用硬件描述語言或者硬件原理圖來設(shè)計(jì)由可重構(gòu)邏輯器件執(zhí)行的應(yīng)用程序?qū)τ诖蟛糠謶?yīng)用開發(fā)者來說還是陌生和困難的。為了排除軟件設(shè)計(jì)者在軟件算法的硬件化實(shí)現(xiàn)中碰到的困難，已經(jīng)有多種類高級(jí)語言的硬件描述語言被開發(fā)出來，但是這些技術(shù)還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件，也還存在著一些局限和缺陷，而且不能夠完全發(fā)揮出可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的威力。這就要求汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者務(wù)必掌握利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的設(shè)計(jì)思想并將其滲透到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去。

·可重構(gòu)邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統(tǒng)的微處理器和專用集成電路計(jì)算模式，可重構(gòu)邏輯器件是通過改變器件配置來改變功能的。特別是基于SRAM的器件，是由存儲(chǔ)在器件上的配置信息來控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能，而在以前則不會(huì)出現(xiàn)類似情況。為了防范這些問題，就需要在關(guān)鍵電子設(shè)備上采用基于反熔絲技術(shù)的只能一次重構(gòu)的可重構(gòu)邏輯器件或者使用對(duì)配置信息加密等方法。

篇（10）

通訊系統(tǒng)可以說是汽車電子信息系統(tǒng)的核心和中樞，同時(shí)也是車輛內(nèi)部系統(tǒng)和外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交互和重要橋梁，對(duì)于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能而言有著不可替代的作用。從目前來看，在汽車電子信息系統(tǒng)中，最為常用的是GPRS無限數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，按照相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)資源，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸工作，可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量。不僅如此，在不斷的發(fā)展過程中，全球的運(yùn)營商都針對(duì)商用GPRS系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)，為車載通訊系統(tǒng)提供了必要的網(wǎng)絡(luò)支持，也使得汽車電子信息系統(tǒng)有了一個(gè)接入時(shí)間短、傳輸速率高、安全可靠的信息交互平臺(tái)。

2車載嵌入系統(tǒng)

在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，車載系統(tǒng)的嵌入技術(shù)愈發(fā)成熟，逐漸成為汽車信息網(wǎng)絡(luò)的控制中心。車載嵌入系統(tǒng)可以對(duì)車輛內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以立即向駕駛?cè)藛T發(fā)送相應(yīng)的警報(bào)信息，如語音提示或燈光信號(hào)等，同時(shí)針對(duì)故障進(jìn)行前面細(xì)致的分析，向駕駛員提出合理化建議，如停車檢修或者調(diào)整路線前往維修點(diǎn)等，對(duì)安全事故進(jìn)行規(guī)避，保證行車安全。在車載嵌入系統(tǒng)中，利用相應(yīng)的處理器、GPS接收機(jī)、GPRS模塊以及人機(jī)交互接口等，可以構(gòu)建出一個(gè)具備強(qiáng)大通信能力和信息處理能力的平臺(tái)，利用無線通訊、藍(lán)牙數(shù)據(jù)交互等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享。系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)不僅便于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，也使得其具備良好的拓展性，可以實(shí)現(xiàn)車輛定位、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航等功能。

3外部系統(tǒng)

從目前的發(fā)展情況看，外部系統(tǒng)包括一個(gè)專業(yè)的門戶網(wǎng)站，可以為每一位用戶提供個(gè)性化的服務(wù)，滿足用戶不同的使用需求，同時(shí)還可以根據(jù)相應(yīng)的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，為用戶提供完整、合理、準(zhǔn)確、可靠的信息。需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新的情況包括：汽車自身的地理位置，或者用戶指定的道路路況圖；用戶的具體需求；與汽車服務(wù)供應(yīng)商服務(wù)協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容；汽車在行駛過程中遇到的特殊狀況。

汽車電子信息系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，不僅需要相應(yīng)的硬件資源，還需要良好的軟件支持，因此，做好系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)工作是非常重要的，應(yīng)該重視以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：

篇（11）

1、講解示范與規(guī)范練習(xí)相結(jié)合

講解和示范在技能訓(xùn)練過程中是不可缺少的，準(zhǔn)確講解與標(biāo)準(zhǔn)示范有利于學(xué)習(xí)者不斷的調(diào)整頭腦中的動(dòng)作表象，形成準(zhǔn)確的定向映象，進(jìn)而在實(shí)際操作中可以調(diào)節(jié)動(dòng)作的執(zhí)行。示范操作必須按照正確的姿勢(shì)去準(zhǔn)確地操作，教師的肢體移動(dòng)，一招一式，乃至指向解說必須標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，不能有任何的多余動(dòng)作、不良動(dòng)作，更不能有錯(cuò)誤動(dòng)作，以免造成學(xué)生錯(cuò)誤模仿。練習(xí)是技能形成的基本途徑，是有目的的、有步驟、有指導(dǎo)的活動(dòng)。教師的準(zhǔn)確講解結(jié)合操作示范，可以使學(xué)生具體、直觀的感受到所學(xué)操作技能的形成過程，加深對(duì)技能訓(xùn)練內(nèi)容的理解。

在汽車電工技能訓(xùn)練過程中，教師對(duì)每一種電工工具、儀表儀器的使用方法要講解清楚。例如：關(guān)于萬用表的使用，教師要講清以下幾個(gè)方面：①萬用表要水平放置；②使用前應(yīng)先檢查指針是否指在零點(diǎn)；若不指在零點(diǎn)，應(yīng)先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；③萬用表面板上有兩個(gè)插孔，分別標(biāo)注“+”、“-”兩種符號(hào)。測(cè)量時(shí)，應(yīng)把紅色表棒插入“+”插孔，黑色表棒插入“-”插孔；④根據(jù)測(cè)量的種類和量程調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置；⑤選擇合適的量程。測(cè)量電壓和電流時(shí)，如事先不知道被測(cè)量的大小，應(yīng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到最大量程試測(cè)，然后根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)情況逐步變換為合適的量程，再進(jìn)行測(cè)量；萬用表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二位置以上時(shí)，表明量程合適，測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確。測(cè)量電阻時(shí)，萬用表的指針偏移到歐姆中心值時(shí)，測(cè)量結(jié)果最準(zhǔn)確。⑥萬用表使用完畢后，務(wù)必將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的最高量程檔，以防他人誤用，造成損壞。

在準(zhǔn)確講解的基礎(chǔ)上，結(jié)合動(dòng)作示范，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范練習(xí)，做到講練一體化。因?yàn)閷?shí)習(xí)教學(xué)就是以專業(yè)理論的系統(tǒng)性和工藝過程的連貫性為內(nèi)在聯(lián)系的技術(shù)技能的有效傳授方式，所以在給學(xué)生作操作示范的過程中，應(yīng)輔以必要的“解說詞”，交待動(dòng)作的順序和要領(lǐng)，講清操作的關(guān)鍵和理由。講解的語言應(yīng)當(dāng)注意邏輯性和專業(yè)術(shù)語化。例如：使用萬用表測(cè)量電阻，第一步，把萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)放在電阻檔上，選擇適當(dāng)量程（測(cè)量前根據(jù)被測(cè)電阻值用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇適當(dāng)量程，一般以電阻刻度的中間位置接近被測(cè)電阻值為好）。第二步，量程選定后，測(cè)量前將兩個(gè)表筆短路，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針在電阻刻度的零位上。第三步，將兩個(gè)表筆分別與電阻兩端相連接，讀出電阻的讀數(shù)。傳授給學(xué)生正確的操作方法之后，讓學(xué)生自主練習(xí)。這些看似簡單的操作，如果學(xué)生不能使用正確的方法進(jìn)行規(guī)范練習(xí)，很難達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練效果，甚至發(fā)生儀表損壞等故障。特別是對(duì)于一些學(xué)生容易出錯(cuò)的操作規(guī)程，一開始就應(yīng)該讓學(xué)生進(jìn)行規(guī)范練習(xí)。

2、循序漸進(jìn)與啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合

技能訓(xùn)練是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，操作技能的形成，一般都要經(jīng)過掌握局部動(dòng)作階段、動(dòng)作交替階段、動(dòng)作協(xié)調(diào)階段和動(dòng)作完善階段。在教學(xué)過程中，必須遵循課題的邏輯順序，由淺入深、由易到難、由簡到繁由局部到整體、由慢速到快速地進(jìn)行，使學(xué)生易于理解和記憶、便于掌握和鞏固所學(xué)的基本操作技能。不可貪多求快，否則會(huì)欲速則不達(dá)。筆者認(rèn)為整個(gè)汽車電工技能訓(xùn)練過程可分為四個(gè)階段：第一階段，安全用電常識(shí)及常用工具、儀器、儀表的正確使用。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電常識(shí)教育，使其了解電的性能，熟悉電工操作規(guī)程，學(xué)會(huì)正確使用常用儀器儀表，為安全、有序、正確、規(guī)范的汽車電工技能訓(xùn)練打下良好的基礎(chǔ)。第二階段，用常用儀器、儀表檢測(cè)汽車電器各總成件。要求學(xué)生了解汽車電器各總成件的結(jié)構(gòu)與作用，熟悉它們的技術(shù)性能和主要參數(shù)，掌握各總成件質(zhì)量的判斷方法。第三階段，綜合性技能訓(xùn)練。著重培養(yǎng)學(xué)生綜合知識(shí)的應(yīng)用能力及實(shí)踐能力，要求學(xué)生將所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行綜合，通常一個(gè)技能訓(xùn)練課題中用到幾部分內(nèi)容，當(dāng)同學(xué)以學(xué)過全車線路的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，例如：電源系、啟動(dòng)系、點(diǎn)火系等概念后，讓學(xué)生綜合運(yùn)用這些知識(shí)對(duì)車輛電路故障進(jìn)行檢測(cè)。教師對(duì)技能訓(xùn)練的內(nèi)容進(jìn)行簡單的講解，然后引導(dǎo)同學(xué)按步驟進(jìn)行檢測(cè)。第四階段，熟悉協(xié)調(diào)和操做水平的提高。在學(xué)生掌握如何診斷與排除汽車電路故障以后，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)工藝要求，并讓學(xué)生運(yùn)用中間斷路法進(jìn)行故障的診斷與排除。上述四個(gè)階段是一個(gè)由淺到深、由易到難的過程，教師在技能訓(xùn)練過程中應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行講解，同時(shí)對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，堅(jiān)持循序漸進(jìn)和啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合。例如：在前照燈光線路連接時(shí)，采用把實(shí)驗(yàn)分成兩部分：先讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行燈光線路的連接，當(dāng)學(xué)生看到自己連接的前照燈線路接上電源后即正常發(fā)光時(shí)，欣喜之情溢于言表，學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣；此時(shí)再讓學(xué)生把變光線路燈光繼電器線路接上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而達(dá)到化繁為簡的效果。另外，對(duì)學(xué)生技能訓(xùn)練中出現(xiàn)的問題和錯(cuò)誤加以啟發(fā)性的分析，如學(xué)生在不解體檢測(cè)硅整流發(fā)電機(jī)時(shí)，測(cè)出的數(shù)據(jù)有時(shí)是錯(cuò)誤的，但不知道如何檢查和判斷數(shù)據(jù)的正確與否，這就需要老師給予啟發(fā)和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生測(cè)量數(shù)據(jù)不符的原因及檢查方法，一步步給予指導(dǎo)，通過教師由淺入深的逐步引導(dǎo)和分析，學(xué)生對(duì)檢測(cè)方法有了整體上的認(rèn)識(shí)，并將逐漸提高如何發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。3、正確評(píng)價(jià)與反饋整改相結(jié)合

正確評(píng)價(jià)技能訓(xùn)練成績是激發(fā)學(xué)生熱情、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的重要手段。通過考評(píng)發(fā)現(xiàn)問題，并及時(shí)反饋給學(xué)生進(jìn)行整改，做到正確評(píng)價(jià)和反饋整改相結(jié)合，逐漸提高學(xué)生的操作技能。在技能訓(xùn)練過程中，筆者采取多元化的評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)學(xué)生的成績，具體做法是：①將技能訓(xùn)練成績分為應(yīng)知和應(yīng)會(huì)兩部分，既考核理論知識(shí)，又考核實(shí)際操作。②采取教師與學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，除了教師根據(jù)學(xué)生操作情況進(jìn)行評(píng)定成績外，設(shè)定一定比例的學(xué)生的自評(píng)分。學(xué)生的自評(píng)分，又分為學(xué)生本人自我評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)。③讓一位學(xué)生操作，其余學(xué)生觀看，通過評(píng)議得出分?jǐn)?shù)。④每進(jìn)行一次技能訓(xùn)練評(píng)定一次成績。對(duì)那些不滿意自己目前成績的同學(xué)允許他們通過一段時(shí)間練習(xí)改進(jìn)后重新評(píng)定成績，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己不斷提出新要求，從而達(dá)到不斷提高、不斷創(chuàng)新的目的。多元化的考核方式有教師考核、學(xué)生自我考核、師生間、學(xué)生間能相互學(xué)習(xí)相互促進(jìn)，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生技能訓(xùn)練的積極性，效果很好。教師在正確評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上及時(shí)將信息反饋給學(xué)生，對(duì)出現(xiàn)的問題，提出整改措施，達(dá)到糾正錯(cuò)誤提高技能的目的。另外，筆者還通過舉辦一年一度的學(xué)生技能比賽，考核學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)際操作任務(wù)的能力，檢測(cè)學(xué)生的技訓(xùn)水平。例如：2007年11月份筆者組織的汽車電子工程專業(yè)學(xué)生技能比賽，考題是《硅整流發(fā)電機(jī)故障的檢修》，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成檢測(cè)與維修，并有一定的工藝要求。通過嚴(yán)格的考評(píng)，不僅能比較公平地評(píng)定技能訓(xùn)練的成績，而切可以督促學(xué)生認(rèn)真、規(guī)范地完成技能訓(xùn)練的每一個(gè)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識(shí)，提高技能訓(xùn)練的實(shí)效性。教師要培養(yǎng)學(xué)生善于從自己的體驗(yàn)中獲得內(nèi)部反饋信息，發(fā)現(xiàn)自己操作中存在的問題，確定改正方法，并主動(dòng)地嘗試、糾正與自我完善。

二、技能訓(xùn)練過程中應(yīng)把握“三個(gè)環(huán)節(jié)”

在技能訓(xùn)練過程中，教師應(yīng)把握好以下三個(gè)環(huán)節(jié)：第一個(gè)環(huán)節(jié)：教師引導(dǎo)學(xué)生參與；第二個(gè)環(huán)節(jié)：教師輔導(dǎo)學(xué)生操作；第三個(gè)環(huán)節(jié)：教師指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用。教師活動(dòng)主要表現(xiàn)為引導(dǎo)-輔導(dǎo)-指導(dǎo)，學(xué)生活動(dòng)主要表現(xiàn)為參與-操作-應(yīng)用。筆者認(rèn)為學(xué)生的技能訓(xùn)練既要適合專業(yè)的崗位需求，又要注重中職學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的職業(yè)技能。

1、教師引導(dǎo)學(xué)生參與

教師引導(dǎo)指技能訓(xùn)練起步上的引導(dǎo)。中職學(xué)生文化基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)興趣不濃厚。由于汽車電子工程專業(yè)課程理論較深，專業(yè)性、實(shí)踐性強(qiáng)，許多學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定的困難，上課聽不懂而學(xué)不好，由于學(xué)不好而不愿學(xué)，因此學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，容易失去信心，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師要善于正確巧妙地引動(dòng)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做好知識(shí)儲(chǔ)備，保證技能訓(xùn)練的順利進(jìn)行。初次接觸技能訓(xùn)練，部分學(xué)生存在對(duì)“電”的恐懼心理而縮手所腳，教師應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電常識(shí)教育使其了解電的性能，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手、多實(shí)踐。同時(shí)教師還應(yīng)對(duì)安全文明操作規(guī)范和如何防止操作中易出現(xiàn)的問題做出必要的說明，列舉錯(cuò)誤操作可能帶來得危害。例如：按裝起動(dòng)機(jī)往接線柱上連接電源線時(shí)，首先要注意，工具不能與鐵接觸否則會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象，同時(shí)指出螺母緊固要適當(dāng)，如果過緊，不僅費(fèi)事費(fèi)力，而且還會(huì)將起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)絕緣墊損壞。小的失誤可能造成嚴(yán)重的后果，這樣非常簡單的細(xì)節(jié)如不按規(guī)范去做，可能存在重大安全隱患（老師可以演示一遍）。

2、教師輔導(dǎo)學(xué)生操作