云南联合培训为即将毕业的自考学生编写了关于多核嵌入式技术促进汽车发展的自考论文，希望对大家的论文写作有所帮助。

在过去的40年里，半导体行业在集成方面取得了快速进步。去年恰逢摩尔定律40周年。在大多数情况下，摩尔定律也适用于试图通过技术在短时间内实现快速扩张的其他领域。2005年SIA年度报告中引用的一个例子可以很好地说明半导体行业模式对日常生活的影响；“1978年，从纽约到巴黎的商业航班需要7个小时，票价为900美元。如果把摩尔定律应用到航空行业，现在的机票成本只需要1便士左右，飞行时间不超过1 s”显然，航空行业不愿意采用摩尔定律，但其他很多行业都在尝试应用。汽车行业从嵌入式处理技术的发展中受益匪浅，一些车辆现在使用多达60个处理器。对汽车新功能的需求不断增加，这反过来又进一步推动了对更高系统性能和可靠性的需求。发动机技术的发展和最终的“环保汽车”需要新的方法来解决大量的技术问题。半导体将通过使用更高功率的半导体、新的存储技术、更强的嵌入式处理器性能和时序控制功能，在解决大量电气技术问题方面发挥越来越重要的作用。新的半导体技术将为解决汽车电子行业现有的技术问题创造新的机遇。现在汽车行业使用的32位微控制器含有3000多万个晶体管，未来几年可能会迅速增加到6000多万个晶体管。随着未来几年系统集成度的不断提高，为了在日益复杂的系统中充分利用半导体的所有功能，有必要开发新技术。半导体技术的进步实现了十年前人们无法想象的新功能。新型实时多核调试、校准和环路硬件接口满足了先进发动机动力系统的特殊要求。

在过去的30年里，有人试图使用气缸停用。随着燃油价格的上涨和功能强大的嵌入式处理器的出现，汽车制造商和终端用户开始以新的眼光看待停缸技术。嵌入式处理器用于控制发动机正时，以平衡扭矩和动力系统的燃油经济性。从轻型车辆到重型卡车，清洁环保的发动机将用于各种动力系统应用。一些地区的政府规定将使发动机更加清洁和环保。通过将燃料直接喷射到气缸和颗粒物捕集装置中来清洁排气装置的方法将需要对燃料喷射器和传感器进行非常先进的定时控制(检测颗粒物捕集装置的状态)。为了解决这些问题，需要新的方法使工程设计团队采用新的特性，缩短上市时间，降低成本，提高可靠性和增加数量。在汽车市场上，用于发动机管理的嵌入式控制有一套非常复杂的机电系统要求。客户期望和政府法规的变化正在推动发动机管理的不断变化。发动机技术向稀燃发动机、无凸轮发动机和电子混合动力汽车的发展将直接影响未来汽车动力系统的电子元件。无级变速将在未来动力系统中发挥重要作用，新的微控制器技术和半导体解决方案将成为新技术转化为现实的主要驱动力。图1显示了引擎管理的复杂性。该框图显示了具有多输入多输出设备的通用发动机控制系统。根据对系统的影响，这些输入将产生不同级别的中断和异常。输出设备可以是脉宽调制(PWM)、通用输入/输出或定时输入/输出。在调试和校准机电系统时，实时调试非常关键，因为通常不允许机电系统修改或中断嵌入式处理器的性能供开发工具查询。今天的系统工程师可以利用更先进的开发工具，这些改进在几年前甚至是不可想象的。为了解决多处理器内核类型之间如何实时跟踪数据和指令的问题，业界成立了IEEE-ISTO Nexus5001联盟或Nexus Forum。Nexus论坛于1999年首次发布技术规范，并于2003年进行了更新。Nexus 5001技术规范包含一些标准功能，使用无创调试技术为数据和指令设置断点和观察点。该技术规范将部署各种独特的功能来跟踪最严重的软件和硬件故障。一些新功能包括责任跟踪信息处理、数据跟踪、内存替换、端口替换、程序跟踪、超时和错误消息处理。多年来，虽然这些功能中的许多已经部署在微处理器中，但是具有所有功能和实时调试接口的处理器还没有实现。在过去10年中使用的校准和调试方法在调试和校准动力系统的过程中使用了“每个周期都必须检查”的概念体系。Nexus 5001方法对调试情况做了以下四个假设，避免了“每个周期都必须检查”的做法。

●源代码和目标代码都可以在开发工具中使用。这样，基于主机的工具可以在没有直接地址或数据总线可见性的情况下跟踪或计算程序流。●从目标系统到开发工具，只需要修改流程指令。当主机校准/调试工具访问目标代码时，嵌入式处理器和主机工具之间的同步只能通过修改通过调试接口传输的流指令地址来维持。如果流更改没有实现255指令中的同步地址，Nexus 5001技术规范将发送同步信息。●只有有限数量的数据位置必须实时显示，大多数数据值可以在中断期间检查或在特殊事件发生时更新。对于许多工程师来说，Nexus 5001接口跟踪数据值的能力仍然是一个新功能。一般来说，这个过程可以通过一个强大的逻辑分析仪来实现。分析器负责跟踪地址总线，并触发数据总线将数据写入特定的存储位置。这是一个非常困难的任务，随着大容量数据缓存和SRAM的出现，这几乎是不可能的。●最后，如果出现错误，用户必须收到调试环境的相关通知。Nexus5001技术规范在发射机部分提供了一个可变大小的先进先出缓冲器。如果FIFO溢出，接口会发送错误消息。用户可以选择指定在什么情况下发生溢出错误，以便实现过时的嵌入式处理器或通过发送新的同步信息来继续操作。Nexus 5001端口可以根据开发、环路硬件或校准工具捕获的信息量进行配置。一些集成电路制造商在各种CPU基础设施中采用了Nexus 5001规范，以支持从移动电话、汽车、硬盘驱动器控制器到视频处理器的许多不同应用。最近，为兼容PowerPC架构开发的多验证接口可以在单个接口上提供实时调试、校准、快速原型制作和环路硬件功能。图2示出了基于Nexus5001标准的多核调试架构中的四个处理单元的框图。第一版可以为四个数据处理单元提供实时接口。这四个处理单元是e200z Power架构的核心，两个增强的定时处理单元(E-TPU)和一个直接内存访问(DMA)。通过3级Nexus 5001接口上的连接，主机工具可以同时从任何或所有处理单元收集数据。此外，调试和校准工具可以为任何或所有处理单元上的数据和指令建立断点/观察点。使用该应用程序的一个例子是，工程师跟踪E-TPU上的定时事件和与PowerPC e200 1SA兼容的Book-e处理核心上运行的代码之间的问题。浮点和/或单指令多数据(SIMD)设备可以在32位嵌入式处理器上实现，以支持复杂算法。SIMD允许在多个数据集上实现一条指令，这在过滤和数组算法中非常有用。Nexus调试端口允许监控浮点和SIMD的数据和指令。MPC5500产品系列中最新的嵌入式汽车处理器正在推动新的发动机技术。DSP功能和MPC5500 SIMD设备的集成可以促进动力总成在多个领域的发展，包括先进的发动机冲击检测、CVT改进和6速自动换档。此外，混合动力汽车的功率转换器模块中也使用了DSP功能来控制大型电动发动机。新的微控制器、输入/输出系统、开发工具、通信方法和先进算法的出现将实现新的汽车应用。具有实时多核调试功能的嵌入式处理器将消除传统的操作控制调试方法。嵌入式处理器已经成为现代日常生活中不可或缺的一部分。偶尔使用这项技术的用户不会注意到大多数嵌入式处理器。半导体技术将大大提高未来产品的集成度和性能，降低成本。设计工程师必须部署新技术，以充分利用复杂半导体技术的优势，而半导体供应商必须确保系统要求、性能和系统成本之间的平衡。