汽車(chē)設計從過(guò)去單純的機械式系統，到如今常常包含多達100個(gè)微處理器的現代汽車(chē)，已經(jīng)走過(guò)了很長(cháng)的歷程。傳統汽車(chē)上用到電子器件的部分僅僅是那些娛樂(lè )設施，常見(jiàn)的是汽車(chē)收音機。直到有關(guān)諸如廢氣排放量和節油性等汽車(chē)各方面性能的政府規定出臺以后，對汽車(chē)功能的電子控制才開(kāi)始變得越來(lái)越普遍。初時(shí)，某些功能是依靠分立式硬件元件或數字邏輯執行的。隨著(zhù)單片機(MCU)等嵌入式處理器解決方案的出現，使用MCU來(lái)代替固定硬件的好處正逐步顯現，這是因為設計者可以對MCU進(jìn)行編程以執行模塊所要求的特定任務(wù)。汽車(chē)設計中大量采用了各種MCU，從用在轉動(dòng)擋風(fēng)玻璃雨刮器和開(kāi)門(mén)等功能的簡(jiǎn)單的8位MCU到控制引擎的復雜32位MCU。這個(gè)范圍的中間是大量的16位MCU，它們本身在計算能力、存儲容量、功耗和外設特性方面也呈現出相當大的多樣性。為每個(gè)獨立的汽車(chē)子系統選擇合適的處理器，并在不同的子系統間合理地分配處理能力，對汽車(chē)產(chǎn)品的性能、可靠性和增強功能起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

數字信號控制器：?jiǎn)纹瑱C和數字信號處理器領(lǐng)域的佼佼者

大多數汽車(chē)控制和監視操作都需要大量的數學(xué)運算。例如，在引擎預熱階段，空氣流量(MAF)傳感器和引擎轉速計(以每分鐘轉數(RPM)表示)的輸出數據會(huì )被MCU采樣，然后需要根據測得的數值，計算出要求噴射到每個(gè)汽缸的燃油量，公式如下：F=MAF/(K*N*RPM/120)

其中，K是給定潤滑劑溫度下的理想(常數)空氣-燃油比，N是汽缸的數量。

上面的計算不僅涉及準確的乘法和除法，還須對要射入的燃油量進(jìn)行重復計算以適應快速變化的引擎工作條件。因此，當廢氣含氧量(EGO)傳感器已預熱充分，能夠測量廢氣的質(zhì)量時(shí)，須持續監視EGO傳感器的輸出數據，以調節燃油噴射速率，從而獲得較佳的引擎性能并減少廢氣的排放量。

計算密集型操作的其他實(shí)例還有：

a)對來(lái)自各種傳感器的數據進(jìn)行有限沖激響應(FIR)或無(wú)限沖激響應(IIR)濾波，以**噪聲。應用實(shí)例：引擎爆震檢測、熄火檢測或在持續監視燃油液位時(shí)**油料晃動(dòng)的影響。

b)進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)對數據進(jìn)行分析，以在后續的處理階段使用頻譜。應用實(shí)例：主動(dòng)振動(dòng)控制或排氣噪聲**。

c)根據傳感器輸入數據的數量級，對其進(jìn)行定標，以及歸一化和線(xiàn)性化處理。

d)比例-積分(PI)或比例-積分-微分(PID)控制算法。應用實(shí)例：導航控制。

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