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FPGA實(shí)現的FIR算法在汽車(chē)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重儀中的應用

摘要：本文介紹了用FPGA實(shí)現的FIR算法，并對這種算法應用于汽車(chē)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重儀表中的結果做了分析。實(shí)踐證明此算法用于動(dòng)態(tài)稱(chēng)重具有良好的效果。關(guān)鍵詞： FPGA；FIR；動(dòng)態(tài)稱(chēng)重引言車(chē)輛在動(dòng)態(tài)稱(chēng)重時(shí)，作用在平臺上的力除真實(shí)軸重外，還有許多因素產(chǎn)生的干擾力，如：車(chē)速、車(chē)輛自身諧振、路面激勵、輪胎驅動(dòng)力等，給動(dòng)態(tài)稱(chēng)重實(shí)現高精度測量造成很大困難。若在消除干擾的過(guò)程中采用模擬方法濾波，參數則不能過(guò)大，否則將產(chǎn)生過(guò)大的延遲導致不能實(shí)現實(shí)時(shí)處理，從而造成濾波后的信號仍然含有相當一部
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汽車(chē)制造商們堅持不懈地改進(jìn)車(chē)內舒適性、安全性、便利性、工作效能和娛樂(lè )性，反過(guò)來(lái)，這些努力又推動(dòng)了各種車(chē)內數字技術(shù)的應用。然而，汽車(chē)業(yè)較長(cháng)的開(kāi)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(chē)內聯(lián)網(wǎng)規范，以及那些來(lái)自消費市場(chǎng)的快速興起和消失的技術(shù)，從而造成了較高的工程設計成本和大量過(guò)時(shí)。向這些組合因素中增加低成本目標、擴展溫度范圍、高可靠性與質(zhì)量目標和有限的物理板空間，以及汽車(chē)設計中存在的挑戰，最多使人進(jìn)一步感到沮喪?？删幊踢壿嬈骷?nbsp;(PLD)，如現場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA)
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Actel公司為進(jìn)一步落實(shí)對高可靠性應用的承諾，宣布已擴展其汽車(chē)解決方案，推出以反熔絲為基礎的SX-A和MX系列現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)，具備更廣的汽車(chē)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150℃，SX-A和MX系列全線(xiàn)產(chǎn)品可在最高的溫度下工作，凌駕其它同類(lèi)型FPGA方案。新產(chǎn)品的推出為汽車(chē)開(kāi)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、成本和設計安全性方面的優(yōu)勢。Actel的SX-A和MX系列是業(yè)界特為汽車(chē)應用而設封裝種類(lèi)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(chē)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工具套件（Automotive Development Kit ）— 一種便于工程師利用Actel的現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）進(jìn)行汽車(chē)應用設計的完整解決方案。此套件組合了Actel FPGA開(kāi)發(fā)板和Memec Design的控制器局域網(wǎng) (CAN) 知識產(chǎn)權&n
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市場(chǎng)分析家預測2002～2008年整個(gè)可編程邏輯市場(chǎng)的規模將翻三番。盡管可編程邏輯市場(chǎng)的成長(cháng)一直都是由通信和網(wǎng)絡(luò )行業(yè)對高價(jià)值和大容量元件的需求所推動(dòng)，但下一輪擴張動(dòng)力將來(lái)源自不同的領(lǐng)域，即以?xún)r(jià)值為基礎(value-based)的汽車(chē)和消費電子市場(chǎng)。根據市場(chǎng)研究公司Gartner Dataquest預計，在2002～2008年，用于消費電子產(chǎn)品的FPGA將增長(cháng)10倍，總體銷(xiāo)售規模超過(guò)10億美元。這個(gè)增長(cháng)動(dòng)力來(lái)源于多種產(chǎn)品，包括新的數字化高清廣播設備、游戲和多媒體娛樂(lè )系統、LCD和等離子電視，以及廣泛普及
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今天，汽車(chē)電子領(lǐng)域在好幾個(gè)方面呈現出持續增長(cháng)的勢頭；其中包括汽車(chē)型款的推陳出新、車(chē)型的平均壽命逐漸縮短，以及換車(chē)的原因并非出于性能下降，而是因為消費者的喜好。其它加促了汽車(chē)電子發(fā)展的原因，還有：技術(shù) - 隨著(zhù)半導體技術(shù)進(jìn)步，元件的成本得以下降；市場(chǎng)競爭-汽車(chē)制造商越來(lái)越多地將電子器件作為其競爭的優(yōu)勢或武器；性能-電子產(chǎn)品可用來(lái)優(yōu)化汽油消耗和提高引擎性能；法規要求–法例規定在點(diǎn)火器和引擎控制
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如今，汽車(chē)電子設計面臨著(zhù)安全性、空間限制與嚴格的溫度差距范圍以及不斷變化的標準與協(xié)議的挑戰。另外，未來(lái)汽車(chē)將融合通信、娛樂(lè )、導航等技術(shù)，功能將不斷擴展，新車(chē)型將不斷推出，上市時(shí)間、MCU過(guò)時(shí)的問(wèn)題也成為汽車(chē)電子面臨的挑戰之一。Actel公司應用工程師戴夢(mèng)麟先生認為，以往采用ASIC方案，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間長(cháng)，并且需求量要很大，才具備成本效益。在這種情況下，FPGA(現場(chǎng)可編程門(mén)陣列)成為非常有前途取代ASIC的方案。　　中國單片機公共實(shí)驗室主任呂京建表示，進(jìn)入21世紀，汽車(chē)電子的核心
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過(guò)去一般汽車(chē)電子工程師大都采用微處理器（微控制器）、ASIC及復雜度高的車(chē)用線(xiàn)束作為車(chē)上電子控制系統之用，因此設計人員必須在車(chē)上內外部結構的設計階段，需考慮元件選擇性、設備可靠度及系統匹配性…等問(wèn)題。而正當下一代汽車(chē)電子與汽車(chē)工業(yè)面臨到改朝換代之際，迫使過(guò)去在車(chē)內所應用到的傳統式解決方案的發(fā)展受到了技術(shù)瓶頸與應用的局限，使得整個(gè)汽車(chē)工業(yè)面臨更嚴苛的設計挑戰。因此，許多汽車(chē)電子產(chǎn)品設計工程師開(kāi)始轉向現場(chǎng)可程序化邏輯閘陣列（Field-Programmable Gate Array；
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