يتضمن مبدأ عمل وحدة التحكم في الجسم (BCM) جانبين أساسيين: بنية الأجهزة ومنطق التحكم.
هندسة الأجهزة
تعتبر بنية الأجهزة الخاصة بـ BCM هي أساس وظائفها وطريقة عملها، وعادة ما تتضمن المكونات الرئيسية التالية:
وحدة التحكم الدقيقة (MCU): تعتمد على سلسلة ARM Cortex أو غيرها من بنيات المعالجات عالية الأداء، مثل سلسلة Cortex-M للأنظمة المدمجة منخفضة الطاقة، وسلسلة Cortex-R لمهام التحكم في الوقت الفعلي. عادةً ما تقوم MCU بدمج ذاكرة Flash لتخزين البرامج الثابتة، وSRAM لمعالجة البيانات، ويمكنها أيضًا توسيع قدرات النظام من خلال الذاكرة الخارجية. الواجهة الطرفية: تتضمن ADC (المحول التناظري إلى الرقمي) لمعالجة إشارات المستشعر، وUART، وSPI، وI2C وغيرها من الحافلات للاتصال بالأجهزة الخارجية. وحدة الإدخال/الإخراج: تعالج واجهة الإدخال/الإخراج الرقمية إشارات التبديل البسيطة، وتعالج واجهة الإدخال التناظرية إشارات المستشعر، وتتضمن برامج تشغيل التحميل مفاتيح عالية الجانب/منخفض الجانب وبرامج تشغيل الترحيل للتحكم في الأجهزة عالية الطاقة. وحدة الاتصال: استخدم ناقل CAN وناقل LIN وحافلة FlexRay لتبادل البيانات، وهي مناسبة لسيناريوهات ومتطلبات التطبيقات المختلفة. منطق التحكم
يتضمن منطق التحكم في BCM الحصول على الإشارة ومعالجتها والتحكم في الإخراج:
اكتساب الإشارة: يتلقى BCM البيانات من أجهزة استشعار متعددة، مثل درجة الحرارة والرطوبة وأجهزة استشعار الضوء وحتى صور الكاميرا، ويقوم بمعالجة الدمج.
معالجة البيانات: عادةً ما تعمل وحدات التحكم الإلكترونية BCM الحديثة على أنظمة التشغيل في الوقت الفعلي (RTOS)، وتضمن إكمال جميع مهام التحكم في الوقت المحدد من خلال جدولة المهام وإدارة الأولويات.
التحكم في الإخراج: يتم التحكم بدقة في حالة جهاز الإخراج من خلال إشارات PWM (تعديل عرض النبض)، مثل تعديل سرعة المروحة.
طريقة الاتصال
يستخدم BCM مجموعة متنوعة من بروتوكولات الاتصال لتبادل البيانات مع وحدات التحكم الإلكترونية الأخرى:
CAN bus: مناسب للتحكم في الوقت الفعلي وسيناريوهات تطبيق معدل نقل البيانات المرتفع، ويستخدم لوحدات التحكم في نظام الطاقة، ومحاور الاستشعار، وما إلى ذلك. LIN bus: يستخدم للاتصالات منخفضة السرعة، مثل الاتصال بين وحدات الأبواب ووحدات التحكم في المقعد.
FlexRay bus: يُستخدم لسيناريوهات التطبيقات ذات المتطلبات العالية للأداء في الوقت الفعلي ومعدل نقل البيانات المرتفع، ويستخدم عادةً للتحكم في الهيكل وأنظمة السلامة في المركبات المتقدمة