[發明專利]利用協處理器開發ABS輪速處理方法

無效

• 申請號: 201010618927.3
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102156414A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 任立鵬
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車集團公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

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，用于擴展ABS控制芯片的運算能力。

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主控制芯片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硬件和軟件的優化變得十分重要。

發明內容

本發明的目的在于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控制芯片的運算能力。

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，其特征在于：采用飛思卡爾的MC9S12XDP512作為ABS的主控制芯片，該芯片是具有雙核的CPU芯片；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控制器進行輪速采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。

在帶協處理器的芯片中，所有MCU的中斷缺省由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后通知CPU12X，并將處理結果提交給CPU12X；另一種方案是中斷完全提交給XGATE處理；這樣CPU12X就可以只關注于上層的控制算法，而與底層硬件密切相關的中斷由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?個硬件互斥信號量（Semaphore），用戶可以通過硬件信號量來同步兩個內核對共享數據的訪問。

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）以及產生中斷的標志位（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系起來，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，并在主CPU程序中設置相應的信號量，實現主CPU和XGATE的信號無沖突共享，產生中斷時需要對共享區的變量暫時鎖定，中斷結束后再釋放，供主CPU調用；

通過上述配置，將輪速信號采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（flag=1），協處理器中鎖定公用變量；計算出n和t，釋放給主CPU；主CPU中計算出輪速????????????????????????????????????????????????其中Z為齒圈齒數，r為輪胎半徑。

本發明的積極效果是將輪速的采集、計算轉移到CPU的協處理器中去運算，而主CPU只進行ABS邏輯運算，這樣就大大提高了CPU的運算能力。

附圖說明

圖1為輪速信號處理原理。

圖2為協處理器與主處理器運算關系。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的描述：

一、協處理器簡介

目前我們的ABS控制器采用的處理器芯片是飛思卡爾公司的MC9S12XDP512，這是一款帶協處理器的雙核處理器，其協處理器叫做XGATE，是一個獨立于主CPU?(CPU12X)的可編程RISC的內核。XGATE可作為一個高效的DMA?控制器，自治地在外設與RAM?之間進行高速的數據傳送，并在數據傳送的過程中進行靈活的數據處理。集成XGATE?的目的就是在日益復雜的嵌入式系統中減輕CPU12X?的負擔以增強系統的數據吞吐能力。

二、輪速處理方案