安全气囊硬件抽象层与驱动开发实战 · 课程目录

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01

安全气囊系统概述

发展历程 · 系统组成与工作原理 · 法规要求 · ASIL等级

基础

02

硬件抽象层(HAL)设计原理

分层架构 · HAL在BSP位置 · 接口设计 · 可移植性

核心

03

MCU选型与硬件平台

Infineon TC3xx / NXP S32K · 外设评估 · 电源唤醒

平台

04

开发环境搭建

GHS/HighTec · Lauterbach/PLS · 工程模板 · Git策略

工具

05

GPIO驱动模块

寄存器抽象 · 输入输出 · 中断触发 · 防抖处理

驱动

06

ADC驱动模块

采样原理 · 多通道扫描 · DMA · 中值/均值滤波

驱动

07

PWM驱动模块

PWM生成 · 占空比/频率 · 点火驱动电路适配

驱动

08

SPI通信驱动

CPOL/CPHA · DMA收发 · 多从设备 · 排查

通信

09

CAN通信驱动

CAN协议 · 初始化 · 报文收发 · CAN FD · Bus-Off

通信

10

DMA驱动模块

控制器配置 · 单次/循环 · 地址管理 · 中断回调

驱动

11

定时器驱动

GPT/PIT · 周期中断 · 输入捕获 · 输出比较

驱动

12

看门狗驱动

窗口/独立看门狗 · 喂狗策略 · 调试模式

安全

13

EEPROM/Flash驱动

数据存储 · 磨损均衡 · 掉电保护 · 故障码

存储

14

中断控制器驱动

NVIC配置 · 优先级分组 · 嵌套 · 延迟优化

内核

15

系统时钟与复位管理

时钟树(PLL/OSC) · 低功耗模式 · 复位源检测

系统

16

安全气囊传感器接口

加速度传感器(BMI) · 卫星传感器 PSI5/SENT

传感器

17

碰撞算法基础

信号特征 · 加速度积分 · ΔV计算 · 点火阈值

算法

18

点火回路驱动

点火芯片(TPS) · 能量管理 · 回路诊断

执行

19

故障诊断模块

DTC管理 · 故障去抖 · 恢复策略 · UDS集成

诊断

20

功能安全实现

ASIL D · 双核锁步/ECC/CRC · 故障注入

安全

21

Bootloader开发

分区管理 · OTA/有线升级 · 回滚 · 签名加密

系统

22

实时操作系统(RTOS)集成

任务划分 · 中断通信 · 信号量/消息队列

OS

23

硬件在环(HIL)测试

HIL平台 · 传感器仿真 · 故障注入 · 自动化脚本

测试

24

驱动单元测试

CUnit/Unity · 桩函数Mock · 覆盖率 · CI集成

测试

25

代码静态分析

MISRA C · PC-Lint/QAC · 规则配置 · 违规修复

质量

26

低功耗设计

ECU功耗模型 · 唤醒源 · 部分网络 · CAN待机

优化

27

电磁兼容性(EMC)考量

PCB布局 · 斜率控制 · 滤波电容 · 抗干扰

硬件

28

多核异构架构

锁步/非锁步 · IPC · 资源共享 · 缓存一致性

架构

29

安全气囊系统集成

BCM/ACU通信 · 碰撞同步 · 多级气囊协同

集成

30

项目实战与评审

开发流程 · 代码评审 · 文档规范 · 交付清单

项目