汽车制造商致力于在每种新的汽车设计中扩大电子控制的使用。在崇尚实用和经济的汽车市场上，相对于机械系统，电子控制的优势在于由更简易快速的装配实现成本降低，而重量的减轻则大大减少了燃料成本。品牌汽车的重点在于提供先进的功能并提高乘客的舒适度，让产品与众不同，并保证利润。

　　这种趋势要求对汽车装配线的基础设施进行根本改变，例如重新设计。传统的点对点配线方式，由于电子子系统数量不断增加，会很快变得沉重而复杂，难以承受。

　　更重要的是，与大量制动器的中央控制有关的软件开发工作变得尤其复杂和费时，这就要求设计师开发出可靠的软件。另外，中央控制器和单独的子系统之间复杂的信号联系，例如对大量电子电动机的pwm控制，会导致高度电磁辐射，造成困难的辐射抑制，这在汽车整体基础上解决将会非常昂贵。

　　将更多智能转向单独的子系统，会减少很多汽车配线和信号传输，也会减少汽车中央控制器负荷。验证和确保软件能够运行多个功能组合是一个冗长的过程，需要花费很多工程设计时间。另外，不同种类的电缆树的开发、制作和安装，以及为每一个电机进行的额外的点对点配线，会很快带来更多重量和成本。由于控制板和电机之间高密度的信号传输，电磁辐射也会开始增多。

　　另外一个模块化和容易实现的解决方案，是将数码控制融合到一个单片集成或多芯片电机驱动器。增加或减少一个电机变得更加容易，只需要相应增加或减少电机驱动器芯片或模块。然而，这需要改变板块设计，这个解决方案没有减少控制板和电机阵列之间配线的复杂性。因此，如果要解决成本和电磁问题，就需要另外的解决方案。

　　将更多智能向电机点转移，采用电机一体化模块，这个模块包含接口、控制器和驱动器以及电机本身组成一个独立的单元，如图1所示。

　　图1 电机一体化模块示意

　　这样可减少控制板的装载量，只包含处理器和一个总线接口，就像三线lin总线那样。lin已经被汽车电子集成商广泛使用，以减少汽车配线的复杂性和信号传输。作为一种业界标准的互连解决方案，可以采用标准的lin接口以及模块内部的控制和驱动功能，来支持大量的机电一体化模块在汽车上应用。

　　额外增加一个电机，只需简单地将电机作为一个完整的机电一体化模块连接到总线上。这不仅解决了软件复杂性、emi和分级性，而且允许汽车模块供应商向汽车制造商客户交付“现成套装”模块。因此，电子系统的集成变得更加直接，为新车型和现有车型的改进获取市场利益创造宝贵的时间。子系统销售商也可以创造新的功能，将ip嵌入到模块中去，这样就能实现与众不同，并且保护他们在产品开发中的投资。

　　通常和lin网络连接的汽车电子模块包括安装在门上的车窗、门镜和门锁的驱动、电子座椅调节、顶灯定位系统、温度控制电机和风扇。大多数这些应用都要求在一维或几维内进行控制。为了实施一个机电一体化解决方案，系统集成商不仅需要成熟的lin接口ip，还需要带有集成电机驱动功能的可配置电机控制、cpu和存储子系统的集成，以及适用于汽车额定电压的电力电子技术。

　　图2显示集成了总线接口功能块和机电一体的电机控制器解决方案。lin接口接收高电平的电机驱动和位置命令。智能电机驱动功能使必要信号从一个电机移动到另一个电机。具体的执行可能需要一个状态机、微步进电流查找表和电流控制器，能够由设计者设置参数，以满足具体的系统要求。除了接口和控制功能，还必须使用其他的功能块，例如步进电机控制所需的稳压器、电荷泵以及电机驱动mosfet。一个智能的电力技术，可以将所有这些模块合并成单个集成解决方案，快速地集成到电机组件中去。

　　图2 电机控制器解决方案示意

　　这种方式也可以在硬件中采用更加复杂的电机控制功能，例如电流整形。如果独立设计出一种步进电机控制器，设计者通常会希望采用他们自己的电流整形来支持微步进“向前”、“慢速衰减”、“快速衰减”和“混合衰减”模式。另外一个对步进电机操作有关键影响的设计是确定pwm频率。如果频率设定过高，就有可能导致过热。另一方面，如果频率过低，驱动器就会产生可听见的噪音。设定合理的频率取决于包括供应电压、常用电流和操作温度在内的操作条件。如果应用的是汽车机电一体化模块，这些都可以精确地得到预测。假定典型值，计算出一个最佳pwm频率约为22khz。因此，在硬件中固定pwm频率是可行的，这样能节省外部的器件。其他在硬件中可能有用的功能，如可以最大化可靠性、减少组件数量以减少外部二极管或肖特基器件装置，以及片内电流感测都