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FPGA實(shí)現(xiàn)的FIR算法在汽車動(dòng)態(tài)稱重儀中的應(yīng)用

摘要：本文介紹了用FPGA實(shí)現(xiàn)的FIR算法，并對(duì)這種算法應(yīng)用于汽車動(dòng)態(tài)稱重儀表中的結(jié)果做了分析。實(shí)踐證明此算法用于動(dòng)態(tài)稱重具有良好的效果。關(guān)鍵詞： FPGA；FIR；動(dòng)態(tài)稱重引言車輛在動(dòng)態(tài)稱重時(shí)，作用在平臺(tái)上的力除真實(shí)軸重外，還有許多因素產(chǎn)生的干擾力，如：車速、車輛自身諧振、路面激勵(lì)、輪胎驅(qū)動(dòng)力等，給動(dòng)態(tài)稱重實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量造成很大困難。若在消除干擾的過程中采用模擬方法濾波，參數(shù)則不能過大，否則將產(chǎn)生過大的延遲導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理，從而造成濾波后的信號(hào)仍然含有相當(dāng)一部
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汽車制造商們堅(jiān)持不懈地改進(jìn)車內(nèi)舒適性、安全性、便利性、工作效能和娛樂性，反過來，這些努力又推動(dòng)了各種車內(nèi)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。然而，汽車業(yè)較長的開發(fā)周期卻很難跟上最新技術(shù)的發(fā)展，尤其是一直處于不斷變化中的車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)規(guī)范，以及那些來自消費(fèi)市場的快速興起和消失的技術(shù)，從而造成了較高的工程設(shè)計(jì)成本和大量過時(shí)。向這些組合因素中增加低成本目標(biāo)、擴(kuò)展溫度范圍、高可靠性與質(zhì)量目標(biāo)和有限的物理板空間，以及汽車設(shè)計(jì)中存在的挑戰(zhàn)，最多使人進(jìn)一步感到沮喪?？删幊踢壿嬈骷?nbsp;(PLD)，如現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)
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Actel公司為進(jìn)一步落實(shí)對(duì)高可靠性應(yīng)用的承諾，宣布已擴(kuò)展其汽車解決方案，推出以反熔絲為基礎(chǔ)的SX-A和MX系列現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，具備更廣的汽車工作溫度范圍選擇。新型FPGA可在-40℃至125℃環(huán)境溫度下操作，接點(diǎn)溫度高達(dá)150℃，SX-A和MX系列全線產(chǎn)品可在最高的溫度下工作，凌駕其它同類型FPGA方案。新產(chǎn)品的推出為汽車開發(fā)社群，提升了Actel的中等密度SX-A和低功耗MX反熔絲器件在性能、成本和設(shè)計(jì)安全性方面的優(yōu)勢(shì)。Actel的SX-A和MX系列是業(yè)界特為汽車應(yīng)用而設(shè)封裝種類最多的產(chǎn)
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Actel公司 (Nasdaq: ACTL)和科匯裕利 (Unique Memec) 宣布推出Actel車用產(chǎn)品開發(fā)工具套件（Automotive Development Kit ）— 一種便于工程師利用Actel的現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）進(jìn)行汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的完整解決方案。此套件組合了Actel FPGA開發(fā)板和Memec Design的控制器局域網(wǎng) (CAN) 知識(shí)產(chǎn)權(quán)&n
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市場分析家預(yù)測(cè)2002～2008年整個(gè)可編程邏輯市場的規(guī)模將翻三番。盡管可編程邏輯市場的成長一直都是由通信和網(wǎng)絡(luò)行業(yè)對(duì)高價(jià)值和大容量元件的需求所推動(dòng)，但下一輪擴(kuò)張動(dòng)力將來源自不同的領(lǐng)域，即以價(jià)值為基礎(chǔ)(value-based)的汽車和消費(fèi)電子市場。根據(jù)市場研究公司Gartner Dataquest預(yù)計(jì)，在2002～2008年，用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的FPGA將增長10倍，總體銷售規(guī)模超過10億美元。這個(gè)增長動(dòng)力來源于多種產(chǎn)品，包括新的數(shù)字化高清廣播設(shè)備、游戲和多媒體娛樂系統(tǒng)、LCD和等離子電視，以及廣泛普及
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今天，汽車電子領(lǐng)域在好幾個(gè)方面呈現(xiàn)出持續(xù)增長的勢(shì)頭；其中包括汽車型款的推陳出新、車型的平均壽命逐漸縮短，以及換車的原因并非出于性能下降，而是因?yàn)橄M(fèi)者的喜好。其它加促了汽車電子發(fā)展的原因，還有：技術(shù) - 隨著半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步，元件的成本得以下降；市場競爭-汽車制造商越來越多地將電子器件作為其競爭的優(yōu)勢(shì)或武器；性能-電子產(chǎn)品可用來優(yōu)化汽油消耗和提高引擎性能；法規(guī)要求–法例規(guī)定在點(diǎn)火器和引擎控制
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如今，汽車電子設(shè)計(jì)面臨著安全性、空間限制與嚴(yán)格的溫度差距范圍以及不斷變化的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議的挑戰(zhàn)。另外，未來汽車將融合通信、娛樂、導(dǎo)航等技術(shù)，功能將不斷擴(kuò)展，新車型將不斷推出，上市時(shí)間、MCU過時(shí)的問題也成為汽車電子面臨的挑戰(zhàn)之一。Actel公司應(yīng)用工程師戴夢(mèng)麟先生認(rèn)為，以往采用ASIC方案，產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間長，并且需求量要很大，才具備成本效益。在這種情況下，F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)成為非常有前途取代ASIC的方案。　　中國單片機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室主任呂京建表示，進(jìn)入21世紀(jì)，汽車電子的核心
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過去一般汽車電子工程師大都采用微處理器（微控制器）、ASIC及復(fù)雜度高的車用線束作為車上電子控制系統(tǒng)之用，因此設(shè)計(jì)人員必須在車上內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段，需考慮元件選擇性、設(shè)備可靠度及系統(tǒng)匹配性…等問題。而正當(dāng)下一代汽車電子與汽車工業(yè)面臨到改朝換代之際，迫使過去在車內(nèi)所應(yīng)用到的傳統(tǒng)式解決方案的發(fā)展受到了技術(shù)瓶頸與應(yīng)用的局限，使得整個(gè)汽車工業(yè)面臨更嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。因此，許多汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師開始轉(zhuǎn)向現(xiàn)場可程序化邏輯閘陣列（Field-Programmable Gate Array；
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