簡化基礎(chǔ)設(shè)施中電動汽車充電器的設(shè)計
圖2:至模擬子系統(tǒng)的多相計量連接
通過運(yùn)用一種數(shù)字控制式閉環(huán)過流保護(hù)方案(示于圖3中),可借助在主充電總線上增設(shè)一個物理繼電器來提高系統(tǒng)級安全性。利用雙核器件的片上模擬比較器及其連接至一個標(biāo)準(zhǔn)GPIO的輸出,并使用繼電器驅(qū)動器 (DRV110),即可實(shí)現(xiàn)一款閉環(huán)“智能型”電路保護(hù)方案,其提供了由用戶或CPU控制的復(fù)位,同時保持了低功耗架構(gòu),并減少了所需的外部組件數(shù)量(見圖3)。
圖3:利用 DRV110 和繼電器來實(shí)施線路斷連
另外,在雙核微控制器架構(gòu)中還部署了幾個可用來增強(qiáng)整體系統(tǒng)安全性的要素??刂破髦杏袃蓚€獨(dú)立的處理器,這樣一個處理器可用于定期檢查另一個處理器操作的正確與否。此外,關(guān)鍵的計算可在兩個處理器上并行運(yùn)行,并在系統(tǒng)使用計算結(jié)果之前檢查正確性。
還可以在微控制器中的數(shù)字和模擬I/O模塊上采取一種相似的檢查方法。關(guān)鍵的系統(tǒng)信號可連接至微控制器中的多個I/O模塊,并可檢查每個模塊所提供之結(jié)果的正確性。其他可用于提升系統(tǒng)安全性的方法包括啟用諸如誤差校正碼 (ECC)等集成型硬件內(nèi)存檢查機(jī)制。很多ECC硬件實(shí)施方案能夠自動地檢測和糾正單比特內(nèi)存錯誤。此外,它們還能檢測和報告雙比特錯誤。此類ECC方案可用于有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和安全性。時鐘信號對于微控制器的正確操作也是非常關(guān)鍵的;因此,利用集成型時鐘故障檢測邏輯電路是提升系統(tǒng)安全性的一種重要手段。另外,電源波動也會引起系統(tǒng)的故障和不確定的運(yùn)行方式,所以利用電源監(jiān)測電路并運(yùn)用欠壓復(fù)位和恢復(fù)方法在保證系統(tǒng)的安全性方面是很重要的。
集成支付處理功能
順著信號鏈路繼續(xù)向前,下一件需要考慮的事情是支付處理。如果器件具有一個業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的ARM Cortex-M3內(nèi)核,則能夠在主控制器中運(yùn)行收單處理服務(wù)程序。主要的處理形式包括信用卡直接刷卡、票據(jù)收款或集幣箱、或者利用智能手機(jī)的NFC。
直接處置信用卡需要更強(qiáng)的處理能力,不過ARM Cortex-M3內(nèi)核和許多其他的解決方案都能處理此項事務(wù)。例如:MCU或其他嵌入式處理器中的另一個ADC輸入可從磁帶磁頭直接讀取信用卡信息。用于對磁帶區(qū)域進(jìn)行解碼的解決方案市面上現(xiàn)成有售,也可以在公司內(nèi)部自行開發(fā)。從技術(shù)上講,票據(jù)收款或集幣箱系統(tǒng)可采用相同的ARM Cortex-M3內(nèi)核來實(shí)現(xiàn),但為了簡化,這將被視為一種采用了一個至C2000雙核主機(jī)MCU的數(shù)字接口的單獨(dú)系統(tǒng)。
* NFC使得用戶能夠輕觸智能手機(jī)上的一個支持NFC的支付網(wǎng)關(guān)來完成付費(fèi)。此類用途需要一個類似于使用借記卡時的 PIN 號碼。做一筆至銀行或支付賬戶的安全交易并進(jìn)行驗證,然后相應(yīng)地收取用戶的相關(guān)費(fèi)用。通過把一個雙內(nèi)核器件的處理能力與一個NFC芯片組(如TI TRF7970)相組合,開發(fā)人員就能直接在主處理器中實(shí)現(xiàn)此功能,從而進(jìn)一步降低增設(shè)其他組件的需要。
* 通信層可利用許多嵌入式處理器來提供支持。例如:C2000雙核MCU可利用軟件來支持IPv6 10/100 TCP/IP協(xié)議堆棧,并支持用于有線以太網(wǎng)的內(nèi)部以太網(wǎng)MAC。
* 無線連接也得到了許多雙核器件的支持——通過一種獨(dú)立式無線解決方案實(shí)現(xiàn)了有線以太網(wǎng)和無線Wi-Fi通信(即:TI的SimpleLink CC3000解決方案),因而可提供一款面向無線連接的簡易型解決方案。
* PLC是一種靈活的選項,其適合于那些不具備Wi-Fi或以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的區(qū)域。設(shè)計人員可以利用雙核器件中的CPU的計算能力。除了前文描述的主機(jī)通信和測量功能之外,諸如PRIME、G3、CENELEC和FlexOFDM等低頻窄帶標(biāo)準(zhǔn)也可在同一個器件上進(jìn)行配置。
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