1.输入信号： 汽车电子控制系统依靠各种传感器和开关等信号感受汽车运行状态,这些输入信号可以归纳为模拟量信号、开关信号以及频率信号等不同种类。 开关信号也叫开关量,就是0或1两种电平状态的信号。各种机械式开关、接近开关、限位开关、按钮(按键)、继电器以及非接触式器件如光电开关、电磁开关、霍尔器件等都是汽车控制系统常用的开关信号输入设备,键盘则是按键的组合。这些按键或按钮都是接在开关电路中,通过电路的“通”和“断”形成0和1两种状态信号,所以开关量也称为数字量。 周期性频繁变化的开关信号也称为频率信号,用于测量信号的频率、周期或计数等场合,如汽车中常用的光电式或霍尔效应式转速传感器产生的就是频率信号。单个的开关信号、多路并行的开关信号以及频率信号统称为数字量或数字信号。电压或电流连续变化的信号称为模拟量或模拟信号。 在输入微控制器之前,模拟信号必须转换成数字信号后才能为计算机所接收。不同信号需要分别进行处理,使之转换成微控制器可以接收的、规范的数字信号。处理的方法包括开关信号的整形、模拟信号的放大、模拟量/数字量转换(A/D转换)等。这部分电路统称为输入通道、或前向通道,有时也统称输入接口电路。 2.输出信号： 汽车的电子控制系统中,微控制器要根据输入的信息状态,经过分析处理后输出各种控制信号,最终控制相应执行器件的操作,如控制点火、喷油、怠速旁通气道、变速器的自动
换挡、ABS以及电子悬架等。这些控制对象中有开关量元器件如发光二极管(LED)、各种指示灯、继电器或电磁阀,也有模拟量元器件如某些直流电动机。除了LED等少数元器件以外,这些电气多有较高电压、较大电流或功率,显然微控制器或其他芯片从I/O接口输出的低压电平信号不能够直接带动它们,需要先将小的控制信号经过功率驱动器件放大为较强的开关信号,才能去控制这些开关设备。而为了要进行模拟量控制,还要先经过数字量到模拟量的转换(D/A转换),然后再经过功率放大,才能最终驱动模拟量设备。另外,很多电气设备难免产生电磁干扰,从抵抗干扰的角度看,微控制器既要对它们实施控制,又应在电路上与之隔离起来。由此看来,微控制器与控制对象之间需要一些具有驱动、隔离和D/A转换作用的电路,称为输出通道或后向通道,也统称为输出接口电路。
