利用協處理器開發abs輪速處理方法
2023-11-12 01:47:12 1
專利名稱：利用協處理器開發abs輪速處理方法
技術領域：
本發明涉及一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，用於擴展ABS控制晶片的運算能力。
背景技術：
目前ABS的功能在不斷增加，如制動能量回收功能以及EBD功能等，這些功能增加了 ABS主控制晶片CPU12X的負荷，隨著ABS控制策略的不斷完善，主CPU的運算能力受到挑戰，使ABS的可靠性存在一定的風險，所以對ABS硬體和軟體的優化變得十分重要。
發明內容
本發明的目的在於提供一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，是使用主控制的雙核功能，擴展ABS控制晶片的運算能力。本發明的技術方案是這樣實現的一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，其特徵在於採用飛思卡爾的MC9S12)(DP512作為ABS的主控制晶片，該晶片是具有雙核的 CPU晶片；其具體方法為在車輪輪轂上安裝齒圈及輪速傳感器，當車輪轉動時，輪速傳感器切割齒圈，產生類似正弦波的信號，該信號經處理電路處理成方波信號，ABS控制器利用輸入捕捉中斷捕捉方波信號的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿；輪速處理程序通過計算控制周期中捕捉到的方波的個數來計算信號的步長，這個步長對應為輪速的大小；
所述的ABS控制器進行輪速採集時通過中斷來對輪速信號進行捕捉，輪速越快則控制周期內需進行的中斷次數就越多，單核處理器每次在對中斷進行處理的時候，都需要進行以下操作將當前寄存器的值入棧——處理中斷程序——恢復中斷前各寄存器的值——繼續控制邏輯運算；因每控制周期由輪速信號觸發的中斷次數同輪速大小成正比，當輪速較大的時候，CPU的負荷就會很大。在帶協處理器的晶片中，所有MCU的中斷預設由CPU12X響應；其中絕大多數的中斷可以設置成由XGATE處理，MC9S12XDP512中有單獨的寄存器位來設置中斷的處理內核， 即中斷是交給主CPU處理，還是交給XGATE處理，一種典型的應用即是首先將中斷提交給 XGATE處理，XGATE的中斷服務程序處理完後通知CPU12X，並將處理結果提交給CPU12X ；另一種方案是中斷完全提交給XGATE處理；這樣CPU12X就可以只關注於上層的控制算法，而與底層硬體密切相關的中斷由XGATE處理，從而極大的提高了系統的性能。所述的CPU12X與XGATE之間常用的通信方式是共享資源，其中XGATE集成了 8 個硬體互斥信號量(Semaphore)，用戶可以通過硬體信號量來同步兩個內核對共享數據的訪問οXGATE的使用可以分為四個步驟
1.將中斷設置為由XGATE處理，當中斷產生時，由協處理器完成中斷運算；
2.創建處理相應中斷的中斷服務程序，中斷服務程序中記錄產生中斷的次數(n)，時間間隔(t)以及產生中斷的標誌位(f lag)；3.初始化XGATE的中斷向量表將中斷和對應的中斷服務程序聯繫起來，需要將公用的變量放置在數據共享區內；
4.在XGATE的中斷程序中設置信號量，並在主CPU程序中設置相應的信號量，實現主 CPU和XGATE的信號無衝突共享，產生中斷時需要對共享區的變量暫時鎖定，中斷結束後再釋放，供主CPU調用；
通過上述配置，將輪速信號採集的中斷服務程序提交給XGATE處理，XGATE處理完的信息在共享區域中，XGATE和主CPU的數據共享通過設置信號量實現；具體的算法是當有中斷產生時(f lag=l)，協處理器中鎖定公用變量；計算出η和t，釋放給主CPU ；主CPU中計算
權利要求
1.一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，其特徵在於採用飛思卡爾的 MC9S12)(DP512作為ABS的主控制晶片，該晶片是具有雙核的CPU晶片；其具體方法為在車輪輪轂上安裝齒圈及輪速傳感器，當車輪轉動時，輪速傳感器切割齒圈，產生類似正弦波的信號，該信號經處理電路處理成方波信號，ABS控制器利用輸入捕捉中斷捕捉方波信號的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿；輪速處理程序通過計算控制周期中捕捉到的方波的個數來計算信號的步長，這個步長對應為輪速的大小；所述的ABS控制器進行輪速採集時通過中斷來對輪速信號進行捕捉，輪速越快則控制周期內需進行的中斷次數就越多，單核處理器每次在對中斷進行處理的時候，都需要進行以下操作將當前寄存器的值入棧——處理中斷程序——恢復中斷前各寄存器的值——繼續控制邏輯運算；因每控制周期由輪速信號觸發的中斷次數同輪速大小成正比，當輪速較大的時候，CPU的負荷就會很大；在帶協處理器的晶片中，所有MCU的中斷預設由CPU12X響應；其中絕大多數的中斷可以設置成由XGATE處理，MC9S12XDP512中有單獨的寄存器位來設置中斷的處理內核，即中斷是交給主CPU處理，還是交給XGATE處理，一種典型的應用即是首先將中斷提交給XGATE 處理，XGATE的中斷服務程序處理完後通知CPU12X，並將處理結果提交給CPU12X ；另一種方案是中斷完全提交給XGATE處理；這樣CPU12X就可以只關注於上層的控制算法，而與底層硬體密切相關的中斷由XGATE處理，從而極大的提高了系統的性能。
2.根據權利要求1所述的一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，其特徵在於所述的CPU12X與XGATE之間常用的通信方式是共享資源，其中XGATE集成了 8個硬體互斥信號量 (Semaphore)，用戶可以通過硬體信號量來同步兩個內核對共享數據的訪問。
3.根據權利要求2所述的一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，其特徵在於所述的XGATE的使用可以分為四個步驟1.將中斷設置為由XGATE處理，當中斷產生時，由協處理器完成中斷運算；2.創建處理相應中斷的中斷服務程序，中斷服務程序中記錄產生中斷的次數(n)，時間間隔(t)以及產生中斷的標誌位(flag)；3.初始化XGATE的中斷向量表將中斷和對應的中斷服務程序聯繫起來，需要將公用的變量放置在數據共享區內；
4.在XGATE的中斷程序中設置信號量，並在主CPU程序中設置相應的信號量，實現主 CPU和XGATE的信號無衝突共享，產生中斷時需要對共享區的變量暫時鎖定，中斷結束後再釋放，供主CPU調用；通過上述配置，將輪速信號採集的中斷服務程序提交給XGATE處理，XGATE處理完的信息在共享區域中，XGATE和主CPU的數據共享通過設置信號量實現；具體的算法是當有中斷產生時(f lag=l)，協處理器中鎖定公用變量；計算出η和t，釋放給主CPU ；主CPU中計算出輪速
全文摘要
該發明涉及一種利用協處理器開發ABS輪速處理方法，其特徵在於在車輪輪轂上安裝齒圈及輪速傳感器，當車輪轉動時，輪速傳感器切割齒圈，產生類似正弦波的信號，該信號經處理電路處理成方波信號，ABS控制器利用輸入捕捉中斷捕捉方波信號的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿；輪速處理程序通過計算控制周期中捕捉到的方波的個數來計算信號的步長，這個步長對應為輪速的大小；其將控制策略中的信號處理部分與邏輯運算部分獨立開來，利用控制晶片具有雙核處理器這樣的特點，在協處理器中進行信號採集運算，在主處理器中進行ABS邏輯運算，這樣既避免了信號採集產生的中斷對邏輯運算的影響，又減輕了主CPU的運算負荷，提高了ABS的可靠性。
文檔編號G05B19/04GK102156414SQ20101061892
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者任立鵬 申請人:中國第一汽車集團公司