Производство современных автомобилей стремительно меняется. Причина изменений инновационные разработки и новые технологии. Предлагаем Вам узнать, какие технологии изменят автомобильное производство в ближайшем будущем?

10) Цифровые технологии

Несомненно, в наше время . К примеру, новые разработки компании Google (Google Glass) или Apple Watch. Многие критики не верят, что новые электронные гаджеты приживутся на рынке. Но как нам кажется новые электронные гаджеты могут с помощью специальных приложений быть полезны в современных .

Ведь с помощью очков Google Glass, где бы вы не находились, (за рулем автомобиля, за сборочной линии на автозаводе или в гараже тюнинг-ателье) любая информация из сети может быть перед Вашими глазами. Причем Вы можете пользоваться информацией, не отвлекаясь от других дел.

9) Солнечная технология

Солнечная быстро становится конкурентоспособной по цене по сравнению с другими источниками энергии. В это даже невозможно поверить, поскольку еще несколько лет назад себестоимость солнечных батарей была в десятки раз больше чем в наши дни. В связи со снижением себестоимости солнечных батарей, они будут влиять на производство автомобилей и возможно на их движение в ближайшем будущем.

Таким образом, автозаводы и транспортные средства могут стать более экологически чистыми, чем сейчас.

8) Двигатель Camless

С самого начала своего появления двигатели внутреннего сгорания имеют распредвалы, которые двигают клапана мотора. Недавно компания Koenigsegg разработала двигатель без распредвала. Для открытия и закрытия клапанов в новом двигателе используются пневматические приводы.

7) Аккумулирование энергии

Вот пример автомобиля, в котором часть лишний энергии аккумулируется в специальных аккумуляторах и конденсаторах. Самое удивительное, что подобные системы уже стали применяться не только на дорогих суперкарах, но и на автомобиле Мазда на которой применяется система i-ELOOP.

6) Новая система продаж новых автомобилей

В ближайшем будущем возможно система производства и измениться. Так многие производители машин будут стараться сократить затраты на производство чтобы снизить издержки влияющие на себестоимость продукции. К примеру, запасы сырья будут сведены к минимуму. Так компании будут закупать именно столько сырья, сколько необходимо, без запаса. Это связано с тем, что многие автопроизводители хотят перейти на мгновенное производство. К примеру, поступил заказ текущего дня на определенное количество автомобилей. Построив оптимальное серийное производство этот заказ может быть выполнен на следующий день.

Поэтому в будущем процесс приобретения нового автомобиля может выглядеть так. Вы пришли в автосалон и оплатили автомобиль в понедельник. Во вторник машина будет выпущена на производстве. В течение трех дней машина будет доставлена с завода в автосалон. Максимум через 7 дней после оплаты Вы получите Ваш новый автомобиль.

Конечно, такая схема возможна, только если автопроизводители создадут гибкую схему производства и поставок комплектующих. Также необходимо более оперативно реагировать на потребности рынка. Но как нам кажется благодаря применению новых модульных платформ, это возможно. Ведь современная архитектура модульных платформ на производстве позволяет на одном модуле производить несколько моделей автомобилей.

5) Автоматизация автомобиля

Очевидно, что рано или поздно в мире в любом случае появиться полностью автономные автомашины. И это приведет к огромным последствиям для . Поскольку автономные машины снизят в несколько раз риск попадания в аварию, многие системы безопасности станут не нужны, что естественно отразится на дизайне интерьера и внешности.

4) Крупнейшие заводы по производству аккумуляторов для электро-автомобилей

Элон Маск (владелец компании Тесла)планирует, построит самый большой в мире завод по производству аккумуляторных батарей для применения в электроавтомобилях. По его планам завод к 2020 году будет выпускать 500,000 шт батарей. Это говорит о том, что технологии гибридных и электрических к 2020 году завоют весь мир. Электрокары, возможно, станут на наших дорогах привычным явлением, а бензиновые и дизельные машины станут реже попадаться нам на глаза. В это особенно вериться, если стоимость топлива к тому времени подорожает в 2-3 раза (прогнозы некоторых зарубежных аналитиков).

3) Электро-автомобили

Такие модели как McLaren P1, Porsche 918, и LaFerrari доказали всему миру, что . Именно благодаря этим машинам мир понял, что электрических машин не стоит опасаться. Также эти модели доказали

Что электрические технологии могут обеспечить автомобили необходимой мощностью и эффективностью, даже если речь идет о спорткарах.

2) Модульные шасси

Является лидером модульной технологии шасси. Так самая известная это модульная масштабируемая архитектура MQB на которой собираются такие модели как Audi A3, новое поколение Audi TT, VW Golf седьмого поколения, Seat Leon и Skoda Octavia.

Так, что в недалеком будущем ожидайте, что другие автопроизводители перейдут на универсальные модульные платформы, на базе которых будут собираться несколько разных моделей автомашин.

Это позволит сократить расходы на производство автомобилей и снизить отпускные цены на продукцию.

1) Углеродное волокно / Композиционные материалы

Фраза "Упростить, а затем добавить легкость" принадлежит создателю (Колину Чепмен). В этой фразе есть доля истины. Каждому производителю хочется сделать автомобиль быстрее, легче и экономичнее. Таким образом, можно угодить всем автолюбителей.

Углеродное волокно давно применяется в автопромышленности. Так сначала углеволокно применялось на гоночных и экзотических суперкарах. В наши дни углеродное волокно прокладывает себе путь в массовый авторынок. Так вложило огромные средства для создания моделей i3 и i8, в которых применяется углеволокно.

Так, что в любом случае ожидайте, что многие автопроизводетели будут применять этот материал все чаше и чаше на своих серийных транспортных средствах.

Автомобилестроительная промышленность – одна из ключевых сфер мировой экономики. Ежегодные ассигнования на исследовательские изыскания и инновации в автомобилестроении превышают сотни миллиардов долларов. Количество рабочих мест в отрасли – свыше 14 млн, а суммарные активы составляют более 2 трлн долларов.

Несмотря на столь впечатляющие показатели, отрасль непрерывно испытывает затруднения и вынуждена оптимизироваться. Постоянные изменения и дополнения, касающиеся охраны окружающей среды, требуют апгрейда существующих моделей еще на стадии проектирования. Современный автомобиль должен основываться на принципиально новых разработках, отвечающих всем требованиям технического прогресса. Непрерывное развитие технологий во всех сферах жизни и компьютеризация многих процессов ориентируют производителей на создание высокоинтеллектуальных машин.

Среди задач, стоящих перед автомобилестроением сегодня, – соблюдение нормативов по защите окружающей среды. Российские и зарубежные производители ставят перед собой цель сократить выбросы и расход топлива вдвое. Для этого необходимо улучшить технические характеристики автомобилей в несколько раз по сравнению с прошлыми показателями: полумерами здесь не обойтись. Постепенное улучшение уже существующих моделей оказывается более трудо- и времязатратно и гораздо менее эффективно, нежели создание новых моделей с нуля.

Один из инновационных подходов в машиностроении – использование композитных и алюминиевых материалов при создании кузова, позволяющее поставщикам сокращать массу автомобиля на 25 %.

Популярность в автомобилестроении набирает разработка умных автомобилей. С каждым годом машины все больше похожи на персональные компьютеры на колесах. Речь идет не только о беспилотных вариантах автомобилей. Автопроизводители уверены, что идеальная современная машина обязана уметь все и быть максимально простой в управлении. Большинство инноваций применяется преимущественно для концепт-каров, но анализируя технологии, внедренные на этих устройствах, можно понять направление будущих разработок автомобилестроения.

Большой инновационный прорыв наблюдается в развитии геолокационных систем и методов компьютерного анализа: заметны явные улучшения автомобильных систем навигации и безопасности. Ведущие автопроизводители мира вкладывают огромные финансовые ресурсы в создание пользовательского интерфейса, с помощью которого водитель сможет управлять потоками информации, не отвлекаясь от вождения.

Эра программирования ведет к полной автономии транспортных средств, которая требует создания сложнейших кодов. Большой интерес вызывают вопросы безопасности в автомобилестроении. Протестированы и внедрены системы, которые отслеживают уровень стресса, а также степень усталости водителя. Предполагается, что с течением времени машина приобретет еще большие функциональные возможности, например, автоуправление, которое включится, если система почувствует угрозу безопасности водителя или движения.

Резюмируем: основные глобальные тенденции инновационных преобразований автомобилей заключаются в изменении конструкции машины, создании беспилотного и электрического транспорта, разработке мобильного сервиса, высокотехнологичном производстве.

Перечислим некоторые примеры инновационных изменений в автомобилестроении:

• Эволюция технологичности материалов;
• Модернизация двигателя;
• Безопасность;
• Соответствие нормам экологии;
• Повышение комфорта;
• Автоматизация процессов управления;
• Системы автопилотирования.

Что требуется для создания инновационных автомобилей с нуля

Симбиоз системы CAD (автоматизированное проектирование) и расчетов инженерного отдела

Интегрированное использование 2D- и 3D-технологий на этапе моделирования опытных образцов уменьшает сроки разработки. Объединение моделей и виртуализации помогает выявить характеристики будущих прототипов на начальном этапе автомобилестроения, сократить стоимость и сроки работ.

Моделирование

Интеграция систем регулирования программных приложений позволяет:

1. Снизить сложность,
2. Уменьшить финансовые потери,
3. Повысить эффективность установленного в автомобиле программного обеспечения.

Систематизация на всех этапах позволяет контролировать ход разработки от создания проекта до конца эксплуатационного процесса, осуществляет полный мониторинг недочетов.

Интеграция технологических процессов

Глобальные проекты требуют особого внимания, когда возникает необходимость внесения некоторых корректив и структурных изменений в инновационный проект. К примеру, на этапе конвейерной сборки при установке зеркал заднего вида предлагается множество вариантов деталей.

Они могут иметь разную комплектацию:

• С электрическим приводом,
• Ручным управлением,
• Электроподогревом,
• Обзором слепых зон и т. п.

Пошаговое исполнение автосборки для каждого варианта будет разным. Совмещение процессов разработки и регулирования обеспечивает контроль над производством и доступ к функционалу из единого меню. Это уменьшает сроки готовности изделия и дает гарантию корректности разработанной технологии в автомобилестроении. Интегрированное использование данных процессов позволит дать оценку технологичности узлов и агрегатов, а также выявить ошибки или погрешности на ранней стадии (брак или несоответствие деталей кузова). Благодаря этой опции возможно внесение изменений на этапе сборки автомобилей, что существенно упрощает производство.

Российский и зарубежный опыт инноваций

Ведущим инновационным трендом как в Российской Федерации, так и за рубежом является производство беспилотных моделей автотранспортных средств. Такие модели уже осуществляли тестовые поездки, а также грузопассажирские перевозки.

У компании Uber в сотрудничестве с Otto давно существуют варианты воплощения подобных перевозок. Плодотворное сотрудничество двух фирм вылилось в появление беспилотной модели грузовика и осуществление самоуправляемой грузопассажирской перевозки.

В некоторых городах Европы и в Гонконге запущена линия беспилотных автобусов. У них относительно маленькая скорость передвижения – 20 км/ч (в целях безопасности), которая компенсируется абсолютной безопасностью для природной среды.

Отечественные разработки связаны с российским брендом КамАЗ и компанией Volgabus, которые представили проекты российских грузовых беспилотников и автобусов. Камазовский проект может войти в серию в 2022 году и будет осуществлять грузоперевозки без водителей. Модель нового беспилотного автобуса от Volgabus должна в режиме онлайн анализировать дорожную ситуацию, проводить интеллектуальный процесс управления посредством специального программного обеспечения. Еще одно изобретение от указанной фирмы – автомобильная платформа беспилотного типа управления MatrЁshka, которая будет выпускаться в нескольких модификациях: открытое шасси, микроавтобусы, грузовики. По некоторым данным, прототипы успешно тестируются в инновационном центре «Сколково » и скоро начнут курсировать в московских парках и Сочи.

Несмотря на успехи зарубежных и отечественных производителей в автомобилестроении, эпоха беспилотных транспортных средств еще не наступила. Проблемы с безопасностью и надежностью пока не решены на 100 %, а свежие примеры неудачных опытов (вплоть до летальных исходов) замедляют процесс внедрения новых технологий в РФ и в мире.

Последний случай с электромобилем Tesla (амбициозный проект Илона Маска) – яркое тому подтверждение. Model S, находящаяся под управлением системы автопилотирования, попала под фуру на трассе, в результате чего водитель погиб. По результатам расследования было установлено, что ни водитель, ни автопилот не заметили приближающуюся машину. Этот инцидент стал первым случаем ДТП со смертельным исходом, когда автомобиль управлялся компьютером. Компания признала недоработки в системе автопилота, хотя подчеркнула, что будущее – за этой инновационной системой управления транспортным средством.

Современное автомобилестроение достигло небывалого уровня. Новейшие разработки поражают смелостью фантазии и мастерством воплощения, кажутся фантастическими. В скором времени станет известно, какие инновации обогатят автомобилестроение будущего.

воспользоваться нашим поисковиком автозапчастей. Все, что от вас требуется, это лишь зайти в раздел « » и заполнить открывшуюся там форму. После этого заявка с интересующей вас запчастью разлетаться в десятки автомагазинов, и они сами пришлют вам свои цены на искомый товар.

Сегодня мы поговорим о 10 новых и наиболее перспективных автомобильных технологиях, а также узнаем почему, в будущем, вы полюбите парковку в IKEA еще больше.

1 . Супер пластмасс

3 .Технология размещения электромоторов в ступицах колес - не миф, а реальность.

Идея Фердинанда Порше о том, чтобы установить электрические моторы в ступицах колес, что предоставило бы больше пространства для пассажиров и для , никак не приживается у автопроизводителей. Они никак не решаются применить эту технологию для автомобиля, опасаясь, что значительное увеличение неподрессоренной массы навредит управляемости и плавности хода на грунтовой дороге. Оспаривая это предположение, компании Protean Electric и Lotus Engineering проводят интенсивные сравнительные тесты стандартного седана и седана, который приводится в движение электромоторами, установленными в ступицах колес. Lotus пришел к удивительным выводам: среднестатистический водитель не заметит снижения производительности связанной с дополнительной неподрессоренной массой, а должная дополнительная настройка поможет побороть большую часть побочных эффектов связанных с управляемостью. Protean планируют начать производство колец с электромотором в ступице уже в 2014 году. Будут ли оснащены такой новой технологией, нам пока не известно.

4 . Как вывести свинец из автомобиля?

В наши дни, выключение двигателя на светофоре в целях экономии топлива становится стандартной, уже не новой автомобильной технологией, хотя и требует специальную, подготовленную электрическую систему. Никель-цинковый аккумулятор, запатентованный Томасом Эдисоном еще в 1901 году, является первым кандидатом на замену обычных , потому что он может работать с циклами агрессивных старт-стопов без потери производительности и без вреда самому аккумулятору. Производитель никель-цинковых аккумуляторов Power Genix утверждает, что, по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, никель-цинковые работают вдвое дольше, весят на 60 процентов меньше, а утилизировать их гораздо проще.

5. Беспроводнас система безопасности пешеходов

Около трех тысяч автомобилистов в Мичигане, США, вовлечены в исследование Министерства транспорта, в котором используется беспроводное подключение автомобиля к автомобилю во избежание столкновений. В зависимости от результатов этого исследования, к 2020 году устройство Wi-Fi может стать обязательным оборудованием для каждого транспортного средства, производимого в Америке. Развивая эту идею, компания GM хочет помочь водителям избегать столкновений не только друг с другом, но и с пешеходами. В основу их программы легла новая автомобильная технология под названием Wi- Fi Direct , позволяющая смартфону лица управляющего машиной связываться со смартфоном пешехода через вышки сотовых операторов. Прямое подключение сокращает время необходимое на выявление опасности с восьми секунд до одной. В продолжение темы рады предложить вам материал: « »

6 . 3D проекции перед лицом водителя

В наше время ни для кого не является диковинкой трехмерное изображение. Оно начало свою жизнь на экранах кинотеатров и перекочевало в наши гостиные на экраны телевизоров. Теперь и для автомобильных технологий пришло время 3D. Используя тонкопленочные транзисторные проводники, компания Johnson Controls создала экспериментальную 3D приборную панель, важная информация на которой отображается на переднем плане, а вторичные данные расположены глубже, но также в поле зрения водителя. Эта новая также может добавить реализма системам навигации и ощущения экшена видерегистраторам.

7 . Бесплатное горючее на парковочном месте

Мировые ритейлеры - гиганты Best Buy, IKEA, Kohl’s, Macy’s, и аптечная сеть Walgreens начали устанавливать бесплатные зарядные станции для электромобилей на своих парковках. После успешного старта в Калифорнии, США, Walgreens установил уже 385 таких станций по всей стране и планирует увеличить их количество, как минимум, вдвое. Государственные субсидии покрывают большую часть расходов, а электричество, которое пускается на зарядку электрических транспортных средств и плагин гибридов, стоит сего пенни за час. Надеемся, что отечественные ритейлеры тоже возьмут на вооружение западный опыт и если не начнут раздавать бесплатный бензин, то может быть хотя бы лобовое стекло протрут.

8 . Новая технология в автомобиле под названием повторный цикл импульса

Основным вкладом в эффективность гибридной установки является рекуперативное торможение. Но кто сказал, что этот трюк должен эксклюзивно принадлежать только гибридным автомобилям? Начиная с Gran Turismo 5-й серии 2010 года выпуска, BMW предлагает генераторы, запрограммированные на зарядку в основном во время торможения, мера для экономии топлива, которая называется регенерация энергии торможения. У компании Mazda существует своя версия этой , которая накапливает импульсы в конденсаторе. Климат контроль и информационно-развлекательная система в Mazda 6 модели 2013 года полностью черпают энергию из конденсатора, а не от генератора с приводом от двигателя.

9 . Храните деньги в сберегательной кассе, а водород в H2.

Попытки хранения водорода для автомобильных топливных элементов в под высоким давлением или же в качестве криогенной жидкости, были разочаровывающими. Создание новой автомобильной технологии позволяющей хранить и использовать водород, помещенный в некое подобие топливного бочка, не увенчались успехом . Единственным разумным решением на сегодняшний день остается хранение водорода в молекулярной форме (Н2) под разумным давлением и при разумной температуре, но в большей плотности. Калифорнийская национальная лаборатория Lawrence Berceley изучает способы того, как можно это сделать с помощью металло-органической структуры хранения материалов. Эти легкие трехмерные структурные решетки привлекают и удерживают водород, как микроскопические губки. На данный момент исследования каждое потенциальное место хранения может удерживать лишь одну молекулу Н2, но ученые работают над тем, чтобы увеличить это количество в три-четыре раза.

10 . Новейшая технология автомобиля - сияющее мерцание!

Вождение автомобиля во время проливного дождя или сильного снегопада может быть мучительным и опасным занятием, так как осадки отражают свет ваших светодиодных автомобильных фар, тем самым снижая видимость на дороге. Чтобы раскрыть завесу вашего зрения, исследователи изобрели такие новые автомобильные фары, которые способны светить между отдельными каплями дождя или хлопьями снега. В синхронизации с камерой слежения за движением падающих частиц, несколько , в тандеме с , мигают, тем самым сокращая отражение от осадков на 70 процентов. Мерцание происходит настолько быстро, что человеческий взгляд воспринимает его как непрерывный луч света. На данном этапе развития, лабораторные системы производят 77 миганий в секунду, но для того чтобы система была эффективной на высокой скорости автомобиля, мигание должно быть более частым.

На сегодняшний день рынок автомобилей находится в рамках жесткой конкуренции, ведь передовые бренды прилагают множество усилий, чтобы предложить клиенту качественный продукт, соответствующий всем современным требованиям. В связи с этим мировой рынок предлагает конечному потребителю действительно хороший ассортимент резины , которая не оставит равнодушным даже самого требовательного покупателя.

Именно по этому компании-производители так заинтересованы в разработке новых технологий в области автомобильных шин, которые позволят уже в ближайшем будущем занять достойную рыночную нишу.

Рассмотрим, какие новшества приготовили для своих потребителей лидеры машиностроения.

Технические новшества компании Goodyear

Американская компания Goodyear в очередной раз удивила мировых производителей инновацией Triple Tube, которую можно было впервые увидеть на презентации всем известного автосалона в Швейцарии. Главным достижением ученых является автоматический контроль объема воздуха внутри шины в зависимости от типа дорожного покрытия, что обеспечит потенциальному владельцу данного продукта дополнительную устойчивость на дороге в самых различных ситуациях.

Автоматическая адаптация предусматривает три различных режима работы шины во время езды.

• Первый представляет технологию дополнительной устойчивости на дороге, а также автоматического сопротивления качанию автомобиля, что обеспечивает повышенный уровень упругости шины. Она значительно улучшает маневренность машины на сухой поверхности и сокращает длину тормозного пути, что достигается вследствие увеличения площади контакта шины с дорогой.
• Второй оснащен технологией дополнительной маневренности автомобиля в неблагоприятных погодных условиях, которая реализуется в процессе противодействия скольжению шины. Данная система предусматривает сужение площади контакта, что, в свою очередь, приводит к автоматическому увеличению ее диаметра.
• Третий режим актуален во время быстрой езды автомобиля и представляет собой автоматическую процедуру изменения формы колеса на, так называемую, «коническую», которая значительно увеличивает показатели сцепления шины на резких поворотах и обеспечивает автомобиль дополнительной маневренностью и устойчивостью на дороге.

Нельзя также не выделить концепцию шин BH03, которая является еще одним достижением американцев. Данная технология предусматривает возможность производства резины, которая способна самостоятельно вырабатывать электроэнергию, что ведет к автоматическому заряжению аккумулятора автомобиля непосредственно во время езды.

Достижения французского лидера Michelin

Инженеры французской компании Michelin также не сидят сложа руки, и уже сегодня предлагают мировому рынку технологию производства шин Michelin Tweel, которым вовсе не требуется воздух. Структура нового колеса состоит из прочной металлической конструкции и множества полиуретановых спиц, что полностью решает проблему прокола колес, а также их регулярной подкачки. На многочисленных исследованиях инновация неоднократно доказывала, что, преодолевая металлические шипы, автомобиль уверенно продолжает движение. На сегодняшний день компания объявила производство исключительно для коммерческого транспорта, но создатели уверяют, что в скором будущем мы сможем увидеть данное новшество и на легковых автомобилях.

Японский взнос в инновационный прогресс машиностроения

Не менее прогрессивными оказались и ученые японской компании Bridgestone, которые разработали уникальную технологию производства шин Nano-Pro-Tech. Она позволяет контролировать многочисленные свойства структуры и состава шины на молекулярном уровне. Благодаря данному новшеству возможно регулировать содержимое компонентов, которые входят в состав резины и активно взаимодействуют между собой. Это, в свою очередь, обеспечивает такие преимущества автомобиля, как улучшение сцепных показателей шин, уменьшения расхода бензина, сокращения тормозного пути и многое другое, что выводит производство продукта на новый уровень устойчивости, безопасности и маневренности автомобиля на дороге.

Учитывая все выше перечисление достижения научно-технического прогресса, можно сделать вывод, что главным двигателем инновационных технологий в области производства автомобильных шин является высокий уровень конкуренции в данной отрасли. Такая тенденция всегда будет служить отличным двигателем для увеличения ассортимента и улучшения качества продукции мировых производителей автомобильных шин, главной целью которых будет максимальное удовлетворение потребностей конечного покупателя. А это значит, что уже в ближайшем будущем мы сможем узнать о новых достижениях и инновациях в сфере машиностроения.

Современные «цифровые» автомобили содержат десятки контроллеров , объединенных в специальную локальную сеть. В автомобиле множество функций управления можно условно разделить на две группы:

первая группа обеспечивает надёжное функционирование основных узлов автомобиля, например, электронное управление двигателем и обеспечение безопасности: АБС, подушки безопасности и другие.

ко второй группе относятся различные электронные системы управления, обеспечивающие сервис, комфорт и развлечения пассажиров.

Например, бюджетный авто Пежо-206 содержит 27 контроллеров фирмы NEC .

Современный автомобиль, как и любую компьютерную систему с точки зрения объекта управления, можно представить состоящим из множества аналоговых и цифровых датчиков, набора исполнительных устройств и механизмов. На рис . представлены основные узлы автомобиля, для управления которыми используются автомобильные компьютеры.

Рис. Основные узлы автомобиля, управляемые компьютерами

Например, модель BMV745 использует такой микропроцессор, какPentium4.

Рис. Разрядность встраиваемых микроконтроллеров

Примеры используемых ОС во встраиваемых контроллерах. Наиболее популярным выбором является готовая коммерческая операционная система. В обзоре коммерческих операционных систем в последние годы системаMSEmbedded имела самую большую долю рынка, как видно из рисунка.

Рис. Операционные системы встраиваемых микроконтроллеров

На следующем рис. показаны распространенные языки программирования для разработки встроенных систем и,как видно, семейство языков С используется в большинстве разработок. Как видно из диаграммы находит также использование язык ассемблера для некоторых разработок.

Рис. Языки программирования встроенных микроконтроллеров

Краткая история развития микропроцессорных систем

1970 – Intel4004 - первый 4-битный МП;

1972 – Intel8008 - 8-ми битный;

1973 – Intel 8080 K580 (СССР) - аналог I8080;

Intel8085 - помимоCPUбыли таймеры, контроллер прерываний и пр.;

1976 – Intel 8048 - первый контроллер;

1978 – Intel 8051 - MCS 51 (Micro Computer System)

Середина 90-х – семейства: Intel151 иIntel251 – 8 битные, но адресуемая память: 2 20 и 2 24 .

1976 – I8086/I8088 (PCXT - IBM), К1816 (СССР) –аналог I8086.

EC1840 –CCCP–PCXT

1995 – (embedded) – разработаны однокристальные МК архитектуры Х86: 16- и 32-битные.

Основные требования к контроллерам

Низкая стоимость;

Высокая надежность;

Высокая степень миниатюризации;

Малое энергопотребление;

Работоспособность в различных температурных диапазонах в зависимости от применения:

1. Коммерческие : 0 … + 70 0 С;

   Расширенные : -40 … +85 0 С;

   Военные : -55 … +155 0 С;

Достаточная производительность для выполнения наборов функций

Архитектурные признаки контроллеров

Гарвардская архитектура (раздельная память для хранения данных (RAM) – энергозависимая и программ (ПЗУ) – энергонезависимая, сейчас популярнаflash;

Интеграция в одном кристалле всех модулей, необходимых для управляющей ЭВМ;

По разрядности контроллеры бывают:

Четырехразрядные- самые простые и дешевые;

Восьмиразрядные – наиболее многочисленное семейство(оптимальное соотношение цены и возможностей) MCS51

Шестнадцатиразрядные iMCS96 ,i80186(88) и другие, более производительные и дорогие.

32-разрядные – это обычно модификации универсальных МП, например i386, 486 и другие

64-х битные (обработка видео)

8-разрядные МК имеют очень широкое применение в различных АСУТП по следующим причинам:

Основная область применения 8-разрядных МК – устройства интеллектуального управления промышленной автоматики и бытовой аппаратуры. В данных применениях не требуется высокоразрядной арифметической обработки, большой процент логических преобразований, не требуется высокого быстродействия в жестких условиях реального времени. Таким образом, 8-битовые МК имеют свою нишу и в настоящее время широко используются промышленные контроллеры, называемые ПЛК .

Много новых применений, где МП ранее не использовалась, но МК не так заметны широкому кругу потребителей продукции, как ПК, так как они с ним не сталкиваются напрямую

МК также характеризуются двумя видами архитектуры: закрытой и открытой, Закрытая архитектура характеризуется отсутствием линий магистралей данных и адреса на внешних выводах корпуса МК, т.е.внешнее наращивание памяти программ, данных и портов не предполагается.

Режимы работы периферийных модулей контроллера настраиваются программно посредством регистров специальных функций этих модулей (таймеры, КП, АЦП, адаптеры параллельные и последовательные и др.

Режимы работы периферийных модулей современных контроллеров, их конфигурация настраиваются программно посредством загрузки кодов настройки в специальные регистры управления (SFR – special function register ).

Повышение производительности МК в рамках требуемой необходимости ведется в таких направлениях как:

Развитие архитектуры ЦПУ МК, например RISC-архитектура

Повышение тактовой частоты

Специализация команд и периферийных модулей МК

Повышение надежности

Переход на на более низкие уровни напряжения и новые технологии и др.

Широко известными фирмами-производителями МК являются Motorola,Microchip,Philips,Atmel,Simensи,Intel, др. И что очень важно – все это является теперь доступным российским разработчикам систем, примером является присутствие в нашем ВУЗе некоторых из ведущих мировых фирм(Motorola,Philipsи др.) Естественно из-за этого есть и проблемы: что выбрать?

MCS 51 является популярным семейством и ряд фирм выпускают клоны: