引言
汽車防抱制動系統（Anti-lock Braking System，ABS）可以有效防止車輛在制動過程中出現車輪抱死的狀況，從而避免因車輪抱死而導致的轉向失靈和甩尾等危險，保證車輛的安全制動。其中，控制器（即電控單元，ECU）是整個ABS的控制核心，也是ABS開發過程中的主要關鍵。傳統的ABS開發過程需要大量的整車差模電感道路試驗來驗證ABS的控制軟件功能，受人力和物理的限制，使得ABS的開發周期相當長。
本文基于英飛凌公司的XC164CS和ADI公司的AD5336芯片設計出了一種簡便的ABS控制器開發裝置，不需整車甚至不需制動器的參與就能夠測試ABS控制軟件的大部分功能，對ABS的開發提供了極大的便利。
系統構成
如圖1所示，所設計的ABS控制器開發裝置主要包括三部分：一是驅動/制動模擬控制器，主要用于模擬車輪的驅動和制動，二是硬件設備部分，包括四個代表車輪的齒圈和分別驅動四個齒圈的四個電機，四個轉速傳感器，用于進行各種控制的控制面板，以及用于表示各個電磁閥、ABS電機和警告燈的狀態的LED指示燈；三是運行于上位機PC上的GUI界面軟件，主要用于各種參數設定，以及采集和監控ABS控制器實時運行時的各種狀態，包括原始輪速、參考車速、各個電磁閥狀態等。
驅動/制動模擬控制器設計
本設計的ABS控制器開大電流電感器發裝置的主要核心是驅動/制動模擬控制器的設計，必須要實現的功能包括：
（1）能夠按照設定令齒圈穩定運轉于某一轉速下；
（2）能夠以不同的加速度和減速度對齒圈實施快速調速，以模擬車輛在不同路面和不同工況下制動時的輪速變化，調速的精度要求較高；
（3）能與目標開發的ABS控制器以及上位機的GUI軟件進行實時通訊。
根據功能要求，所設計的驅動/制動模擬控制器的電路框圖如圖2所示。
其中的主控芯片選用的是英飛凌公司的16位單片機XC164CS，其主要優點如下：
（1）運算速度快，單時鐘周期指令執行速度，其允許的最大時鐘頻率為40M赫茲；
（2）存儲器容量大，片內有用于存放代碼的128KB可擦寫Flash和用于存放數據變量的2KB雙口RAM+2KB數據的SRAM；
（3）內部資源豐富。具有16×8種優先級、高達80個中斷源的中斷系統，2組共5個16位定時器/計數器單元，14個10位精度的A/D轉換通道，2組共32個捕捉/比較通道，2個異步/同步串行接口（ASC），2個高速同步串行接口（SSC），2個CAN接口以及高達79個普通I/O口線；
（4）程序下載和調試方便，具有片內自舉引導程序，可通過串口下載程序，帶有片上調試接口（OCDS），可通過Keil-C166等編譯器對程序進行單步和斷點調試。
XC164CS的這些優點完全能滿足本設計高速實時控制的要求。
由于XC164CS需要兩種內核電壓5V和2.5V才能正常工作，因此采用了能夠產生這兩種電壓的TLE7469GV52作為電源管理芯片可簡化電路的設計，TLE7469GV52是英飛凌公司的LDO電源一體成型電感器芯片，它具有低電壓報警、過熱和過載保護以及看門狗等功能，為本設計提供了非常優秀的電源管理方案。
對于電機控制，本設計使用了電壓調速的直流電機，采用了ADI公司的AD5336作為D/A輸出芯片，用于驅動電機，圖3是AD5336的功能框圖，該芯片的特點是片內具有四個單獨控制的10位精度D/A輸出通道，低功耗，采用并行接口，D/A轉換更新時間僅需6μs，完全可以滿足本設計中對電機進行高精度和快速調速的要求，另外片內每個D/A模壓電感器通道帶有軌-軌輸出緩沖型放大器，帶負載能力強，因此不需任何外圍電路即可直接驅動電壓調速的直流電機，采用這種方式可大大簡化電機驅動電路，也簡化了電機控制程序的設計。
在本設計中采用了無源磁電式的輪速傳感器，其輸出為正弦信號，在輪速處理模塊中采用了LM139作為電壓比較芯片，實現正弦信號向方波信號的轉換，利用 XC164CS的CC2模塊對輪速脈沖的捕捉，實時監測四個齒圈的轉速，實現對齒圈電機的轉速反饋控制，從而保證對齒圈轉速控制的準確度。 CAN接口的設計是為了滿足本設計中驅動/制動模擬控制器、目標開發的ABS控制器和上位機GUI軟件三方的相互通訊。OCDS