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汽油直喷发动机（Gasoline Direct Injection，GDI）在燃油经济性、动力性和尾气排放方面都具有较大的优势和发展潜力，成为当今发动机领域研究和开发的热点。GDI发动机有两种不同的工作模式，即均质充气和分层充气，其本质区别在于喷油正时、节气门位置和混合气成分，而能够有效调控各种参数的电控单元（ECU）是开展GDI发动机的试验研究基本保障。硬件和底层驱动软件的设计是电控单元开发的基础性工作，涉及到传感器、执行器、硬件接口与微控制器抽象层（Microcontroller Abstraction Layer）、ECU抽象层（ECU Abstraction Layer）软件的匹配。本文根据台架试验用GDI发动机电控单元的功能要求，设计了基于MPC5634M微控制器电控单元的硬件电路，进行了部分驱动程序的开发。主要研究内容如下：（1）根据需配置的传感器和执行器，提出了ECU总体结构方案。根据传感器输入信号类型和特性以及执行器驱动要求，进行了芯片选型和配置。（2）传感器信号调理电路设计与分析。根据传感器的电气特性和被测信号的抗干扰滤波要求，基于信号调理电路模型，采用电路仿真软件进行电路功能设计和参数设计，为传感器与ECU输入电路的硬件匹配提供理论依据。这使得在原理图设计阶段，通过对电路的设计功能的验证，确定电路的基本结构和参数，同时，利用仿真软件提供的模拟信号发生器，模拟不同频率和幅值的受干扰传感器输出信号，验证滤波效果，进而确定滤波器的参数。（3）执行器驱动电路设计。根据要求的执行器驱动能力，设计了包括电磁阀、点火线圈、喷油器、电子节气门、氧传感器加热等驱动模块电路。通过采用专用芯片，MPC5634M微控制器可以读取专用芯片的反馈信息，掌握驱动电路的电流、电压等状态信息，为硬件电路的诊断提供基本依据。（4）主要底层驱动程序设计。根据应用层的要求，结合硬件的实际连接情况编写驱动软件，包括时钟驱动、定时任务驱动、模拟信号采集驱动、频率信号采集驱动、离散信号采集驱动、喷油驱动、点火驱动、电子节气门驱动、电磁阀驱动、CAN通信驱动等。通过对电控单元主要执行器和CAN驱动进行调试，验证了硬件和驱动软件的功能，为后续服务层（Services Layer）、复杂设备驱动层（Complex Device Driver）软件设计和电控单元实现更多控制功能奠定了基础。