聊聊汽车ECU中单片机开发

当今汽车的电子化程度越来越高，最明显的就是车载ECU越来越多，汽车绝大部分功能都需要ECU的参与。如果从功能来看，不同功能的ECU看似没有任何联系。那么，这是否意味着不同的ECU开发完全没有共性呢？

答案当然是否定的，今天从技术角度来聊聊汽车ECU开发。从个人观点出发， 我将ECU开发简单分为单片机开发和嵌入式开发。

单片机也就是常说的MCU，汽车行业多使用瑞萨的芯片进行开发，比如RH850芯片。MCU上一般运行RTOS，对于汽车行业来说，OSEK OS是最为常见的操作系统。

OSEK OS属于实时操作系统,，熟悉RTOS系统的都知道，RTOS内部没有进程、线程这类概念，而TASK才是其基本运行单位。MCU运行的TASK在初期设计阶段确定，且每个TASK运行的时间和运行顺序也是确定的。如果考虑到任务优先级，高优先级的任务在运行时会抢占低优先级的任务。

上面介绍了单片机开发的基本知识点，接下来说说我认为单片机开发中的难点：状态机设计和中断处理函数。

ECU在运行时可能会有多种状态，而每种状态则要求执行不同的处理，因此设计状态机时需要考虑到ECU所有可能的状态、每种状态需要执行的操作，以及状态迁移的条件等。

以电源管理为例，ECU有sleep，standby，wakeup三种状态。如果ECU从wakeup进入到sleep状态，那么此时要求必要数据保存到flash中，所有的task要停止运行，某些硬件需要下电，ECU不再接收CAN消息，电流需要降低到某个规定值等等。

一旦电源管理状态机设计有bug，那么ECU的行为就可能出现异常，比如无法睡眠、睡眠电流过高、严重的可能会导致损坏等等。上面只是举了一个简单的例子，电源管理的状态机也没有这么简单，由此可见状态机的设计难度之高。

单片机开发的另一个难点是中断处理函数。中断和芯片有关系，可以在芯片手册中查看到中断向量表，程序员可以编写对应的中断处理函数。如果中断被触发，则程序查询中断向量表，并跳转到对应中断处理函数。但中断处理有时候会导致程序卡死或行为异常。

如果中断处理函数中处理的变量被某个函数或者TASK使用，那么中断触发后，变量发生改变。如果这个变量被某个状态机使用，那么有可能