一种高效实用的发动机片上爆震检测解决方案

6 信号处理引擎

信号处理引擎(SPE)属于内核的一部分，具有强大的数学运算能力。SPE具有各种灵活的乘法及乘加指令，并支持单指令多数据(SIMD)功能，在每个系统时钟内能够完成两个32位的乘加运算(MAC)。飞思卡尔提供了完备的可供高层调用的DSP库，包括常用的FFT，IIR和FIR运算。在对高级的爆震检测应用中，往往采用FFT作更精细的频域分析。在本例中使用6th IIR实现一个带通 滤波器来提取爆震信号。该带通滤波器的截止频率设在9kHz和15kHz。最后的能量集成也由SPE来完成，这只涉及到加法运算和对结果的简单修正。整个爆震检测的CPU所需的负荷小于3%。

需要指出的是，DMA在实现该爆震检测的方案中起到两个重要作用：负责将存在系统RAM中的EQADC的命令实时搬运到CFIFO中；将硬件数字滤波器低通处理后数据搬运到系统RAM中暂存，并在每个爆震窗口的数据搬运完后产生中断。CPU在中断服务程序中调用SPE的带通滤波。

7 本文小结

飞思卡尔新一代面向中低端EMS应用的Monaco系列MCU集成了高效的片上爆震检测能力。针对爆震控制的应用，Monaco系列不仅保留了经典的 Power Architecture强大的数字信号处理能力，更深入优化了片上的外设及相互间的联动逻辑。无论是较复杂的高级爆震算法还是较直接简单的爆震检测都很适合在Monaco上实现。