傳統(tǒng)邊緣節(jié)點與遠(yuǎn)程控制邊緣節(jié)點的對比

圖 2 顯示了傳統(tǒng)邊緣節(jié)點的方框圖。在傳統(tǒng)架構(gòu)中，本地 MCU 包含 HAL，HAL 是定義器件軟件驅(qū)動程序如何與硬件交互的軟件。邊緣 MCU 通過網(wǎng)絡(luò)接口（通常是 CAN 靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN FD) 本地互連網(wǎng)絡(luò)）接收來自控制器 MCU 的命令，并根據(jù)控制器發(fā)出的指令控制本地硬件。

例如，如果上游控制器 MCU 向邊緣 MCU 節(jié)點發(fā)送命令“升起駕駛員側(cè)車窗”，則邊緣 MCU 會將該消息轉(zhuǎn)換為特定的硬件操作，包括升起車窗、執(zhí)行車窗軟關(guān)閉以及防止可能發(fā)生的電機失速或車窗夾手事件。邊緣節(jié)點 MCU 將必要的 SPI 消息傳送到電機驅(qū)動器，并通過發(fā)送到半橋電機驅(qū)動器的脈寬調(diào)制 (PWM) 輸出實施窗口電機的實時控制環(huán)路，同時使用集成式模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 監(jiān)控電機電流并對霍爾效應(yīng)脈沖計數(shù)以進行窗口位置跟蹤。

圖 3 展示了遠(yuǎn)程控制邊緣節(jié)點方框圖。這種架構(gòu)將 HAL 和實時執(zhí)行器上行移入命令器 ECU 的 MCU 中，完全消除了邊緣節(jié)點 MCU。控制器 MCU 現(xiàn)在可以發(fā)送包括器件通信協(xié)議幀或外設(shè)控制（SPI、I2C、UART、PWM 輸出控制、ADC 采樣或 GPIO）的命令。

對于車窗升降應(yīng)用，控制器通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送嵌入到標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議數(shù)據(jù)有效載荷（CAN FD Light 或 10BASE-T1S）中的直接控制數(shù)據(jù)（SPI 電機驅(qū)動器命令和 PWM 輸出設(shè)置）。邊緣節(jié)點中的通信橋接器提取這些協(xié)議數(shù)據(jù)有效載荷并在相應(yīng)的 GPIO 引腳上輸出 SPI 幀和 PWM 信號。對于傳感器反饋，該橋接器對內(nèi)部或外部 ADC 和霍爾效應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)進行采樣并將數(shù)據(jù)發(fā)送回命令 ECU 以完成控制環(huán)路。