直流調速系統的SIMULINK仿真

　　靈活的中斷結構

　　DSC架構的中斷結構具有極高的靈活性。通常，支持大量的可獨立選擇和設定優先級的中斷源和向量(對于包含多個傳感器和執行機構的應用非常有用！)。中斷延時具有高度的確定性，便于系統開發人員進行設計。

　　大多數汽車應用需要對常量進行存儲，這些常量可用于根據環境條件、傳感器的種類和預先測得的偏移量校準傳感器的輸出數據。后處理算法也會使用到常量，比如濾波系數、活塞尺寸和目標空氣-燃油比等預先確定的系統特性參數，以及誤差門限值。若在RAM中存儲這些常量會浪費數據存儲器的容量。DSC器件通常有閃存程序存儲器和閃存數據EEPROM，這些存儲器可用來可靠而高效地存儲和訪問這些常量。在具有閃存的DSC中，用戶程序甚至可以根據環境、數據或工作條件的變化實時修改這些常量。在許多系統中，還有可能使用控制器局域網(CAN)等串行通信通道，使用自舉程序算法來重新編寫代碼段或常量。

　　在線串行編程(ICSP^TM)

　　閃存DSC允許用戶使用一種稱為“在線串行編程(In-Circuit Serial Programming?)”的方法在現場方便地升級應用程序固件。這允許在不同的汽車子系統和不同的工作/環境條件下重復使用同一個控制器，此外還允許修正軟件漏洞、校準傳感器，以及在保證開銷和延時最少的情況下，使功能得到增強。

　　高分辨率模數轉換器(ADC)

　　傳感器在許多汽車子系統中的廣泛使用促使具有足夠速度和分辨率的片上ADC成為迫切需要，以便允許對輸入量的快速微小變化進行測量。在閉環工作中尤其重要，比如要采樣進氣歧管壓力以確定點火的精確時機，從而產生最佳的轉矩。分辨率小于12位或非線性誤差大于1個最低有效位(LSB)的ADC無法滿足多數汽車功能的需要。在某些子系統中，采樣速度是考慮的重點，尤其是在氣囊控制等對安全要求嚴格的功能中。在其他情況下，主要考慮的可能是同時測量不同物理量的能力。例如，主動懸架系統可能需要同時獲取對汽車速度、加速度、車身/車輪相對運動和轉向角度的采樣。應根據模塊所需的ADC功能選擇合適的DSC器件。

　　脈寬調制(PWM)

　　汽車系統中使用的一些閥門和執行機構由占空比可變的脈沖控制。PWM控制功能的兩個常見實例為：燃油噴射閥，該閥門會在脈沖有效時開啟以控制噴射到汽缸中的燃油量；以及點火發生器，當脈沖下降為低電壓電平時，產生火花。DSC支持自動產生具有指定波形和極性的PWM信號。動力轉向、自動變速器和空調等子系統均包含復雜的電機控制算法。有些DSC具備多種片內外設來支持此類高級PWM算法。

　　正交編碼器接口(QEI)

　　精確而快速地測量汽車以及其中的各種機械構件的速度和位置對于有效控制汽車運行的許多方面非常重要。例如，防碰撞系統需要測量速度和加速度。通常選擇正交編碼器(如光電編碼器)作為這一測量的傳感器。有些DSC包含內部正交編碼器接口，能夠在軟件開銷最少的情況下有效解碼正交編碼器產生的信號。　　

　　控制器局域網(CAN)

　　由于一輛汽車包含許多處理器來執行各種各樣的功能，因此為了共享傳感器和控制信息，不同子系統之間有效而可靠的通信就非常重要。模塊之間相互通信的另一個優點是它不需要用多個傳感器對同一個物理量進行重復測量，此外還能在系統級進行有效的監視和診斷。例如，電池監視的功能，MCU不僅需要不時地測量電池 的電壓，還要將控制信號發送給各種其他模塊以控制它們的開關，從而優化電池的使用并確保汽車啟動。CAN總線標準在汽車網絡的通信標準中處于重要地位。許多 DSC包含一個或多個片內CAN控制器，使之自然而然地成為了應用在汽車設計中的不二選擇。在汽車網絡中使用DSC，借助軟件對高層協議(如，符合 OSEK標準的實時操作系統和CAN應用層實現方案)的支持，還可實現其他額外功能。

　　典型應用

　　下面列出了數字信號控制器在汽車中的典型應用。

　　·  電子動力轉向

　　·  電子離合器和變速箱控制

　　·  防翻滾和穩定性控制

　　·  車廂噪聲消除

　　·  高級電池監視系統

　　·  氣囊控制

　　·  點火控制

　　·  泊車傳感器

　　·  燃油壓力傳感器

　　·  溫度控制

　　·  引擎爆震檢測

　　·  引擎熄火檢測

　　·  自適應導航控制

　　·  燃料電池

　　·  車內娛樂設施

　　·  車載免提電話套件

　　·  基于人體生物學的無鑰門禁

　　結論

　　隨著汽車系統對功能性、連通性和數學運算能力的要求越來越高，如Microchip DSPIC30F系列等16位數字信號控制器將是用在許多汽車子系統中的處理器架構的理想之選。越來越多的新穎而強大的功能，包括新興的混合動力 (Hybrid)技術和燃料電池技術，正快速引入到汽車設計領域中。這進一步加深了對DSC所具有的功能和多樣性的需求。OSEK、基于CAN的協議棧、 TCP/IP以及預先打包的DSP算法等軟件工具的存在將進一步推進此類架構在大量汽車應用中的使用。