【正文】 基于DSP的簡易頻譜分析儀設(shè)計(jì)摘要我們對一個(gè)信號的認(rèn)識只在時(shí)間域是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以還要在頻域去認(rèn)識和分析它。在電子測量中，測量網(wǎng)絡(luò)阻抗特性以及傳輸特性是經(jīng)常遇到的問題問題，其中，幅頻特性、增益和衰減特性、相頻特性等是屬于傳輸特性內(nèi)的。它很大程度方便了調(diào)整，校準(zhǔn)被測網(wǎng)絡(luò)及排除故障。本此設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡易頻譜分析儀從而可以更直觀的看到信號的特性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要利用快速傅里葉變換（FFT）來實(shí)現(xiàn)對信號的頻譜分析。由于DSP可以處理比較復(fù)雜的算法本次設(shè)計(jì)采用FFT算法通過DSP分析顯示輸入波形的頻率值。關(guān)鍵詞：頻譜分析 DSP FFT 顯示頻率 The Simple Spectrum Analyzer Design Based on DSPAbstractWe can’t know a signalonlyin the time domain.It is far fromenough, so wealso recognize andanalyze itin the frequency domain.In theelectronicmeasurement, impedanceand transmission characteristicsof the networkare often encountered in the measurement problems。 Transmission characteristics include the gain characteristics, attenuation characteristics, amplitudefrequency characteristic and phase frequency characteristics. It provides a great convenience for the adjustment of the network under test, calibration and troubleshooting.We design a simple spectrum analyzer to see the characteristics of the signal more intuitively. In order to achieve this goal, we need to use the fast Fourier transform ，that is FFT which make spectrum analysis of the signal. Since the DSP can solve the more plex algorithms than others. Hence, we designed a simple spectrum analyzer using the FFT algorithm by DSP to show the frequency of the input waveform.Key words: Spectrum Analyzer 。 DSP。 FFT 。 Frequency Display目錄第1章 概 述 1 引 言 1 定點(diǎn)DSP的數(shù)據(jù)格式 2 TMS320F2812 DSP介紹 2 TMS320F2812概述 2 TMS320F2812芯片結(jié)構(gòu)及性能描述 3第2章 總體設(shè)計(jì)思路 4 系統(tǒng)指標(biāo) 4 系統(tǒng)方案 4 信號發(fā)生器模塊 5 DAC轉(zhuǎn)換模塊 5 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 6 信號調(diào)理模塊 6 AD采集模塊 6 FFT計(jì)算處理模塊 7第3章 具體設(shè)計(jì) 7 工程建立 7 正弦波發(fā)生模塊 9 定時(shí)器模塊 11 中斷模塊 12 GPIO模塊 15 DAC轉(zhuǎn)換模塊 15 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 16 信號調(diào)理電路模塊 18 AD采集模塊 19 事件管理器定時(shí)設(shè)置 20 ADC設(shè)置模塊 22 FFT模塊 ……..27第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 31第5章 總結(jié)與展望 37 總 結(jié) 37 展 望 38參考文獻(xiàn) 38致 謝 39第1章 概 述 引 言DSP的2種理解：廣義理解：digital signal processing——數(shù)字信號處理狹義理解：digital signal processor——數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理的概念是利用計(jì)算機(jī)或者專用的處理設(shè)備，對連續(xù)的數(shù)字信號進(jìn)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算，最終得到我們想要的分析結(jié)果。而快速傅立葉變換是其運(yùn)算基礎(chǔ)。如今是嶄新的數(shù)字化時(shí)代，DSP已然成為數(shù)字化的不可或缺的元素，廣泛的應(yīng)用于社會各領(lǐng)域。數(shù)字信號處理器（DSP芯片）應(yīng)運(yùn)而生，使數(shù)字信號處理理論與實(shí)際很好的連接，并促進(jìn)了深入發(fā)展數(shù)字信號處理技術(shù)，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。數(shù)字信號處理以廣泛的學(xué)科作為理論基礎(chǔ)，包含極廣泛的內(nèi)容。當(dāng)中包含，語音處理、通信等方方面面，涵蓋面很大。具體實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理的方法：(1) 在通用PC上利用軟件或在系統(tǒng)中加專用加速處理機(jī)來實(shí)現(xiàn)。來實(shí)現(xiàn)。(2) 用DSP實(shí)現(xiàn)。DSP的軟件和硬件各項(xiàng)資源對于數(shù)字信號處理非常適用，因此可用于各種復(fù)雜算法；(3)用CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)。 定點(diǎn)DSP的數(shù)據(jù)格式在定點(diǎn)處理器（例如TMS320F2812）之中，數(shù)據(jù)采用的是定點(diǎn)表示法，整數(shù)小數(shù)均可表示。在定點(diǎn)處理器中，決定數(shù)據(jù)精度和其動態(tài)范圍的是格式和字長，當(dāng)然，它也是決定DSP處理器的成本、功耗以及編程難度的因素之一。定點(diǎn)DSP的兩種基本表示方法：整數(shù)表示和小數(shù)表示。整數(shù)表示方法應(yīng)用：非信號處理，例如地址計(jì)算、控制操作等小數(shù)表示方法應(yīng)用：數(shù)字和各種信號處理算法計(jì)算。定點(diǎn)數(shù)常使用Q表示法。處理小數(shù)時(shí)須由程序員確定小數(shù)點(diǎn)所處位置，稱為數(shù)的定標(biāo)。由于是人為決定，因此大小和精度可以表示多種范圍。例如：0 010 0000 0000 0000b=，用Q15表示 0 010 0000 0000 0000b=8192，用Q0表示總結(jié)來說，Q值越大，精度越高，但數(shù)值范圍越?。?Q值越小，數(shù)值范圍越大，但精度就越低。 TMS320F2812 DSP介紹 TMS320F2812概述F28x系列是TI公司生產(chǎn)的32位定點(diǎn)數(shù)字信號處理器，其具有豐富的外設(shè)資源。相對于單片機(jī)來說，它能實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的控制算法。適合于控制應(yīng)用，不同于其他芯片，該系列芯片含F(xiàn)LASH，異步串口。同時(shí)，它有數(shù)字信號處理能力和事件管理能力以及嵌入式控制能力，且由于可以用較低的成本實(shí)現(xiàn)開發(fā)、控制最優(yōu)化，因此被廣泛使用。 TMS320F2812芯片結(jié)構(gòu)及性能描述最大可達(dá)150MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率；F2812具有8級流水操作，；F2812內(nèi)有4M的程序空間和4M的數(shù)據(jù)空間；片上外設(shè)資源多，包含串口外圍設(shè)備接口、事件管理器、16通道12位ADC、控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線、串行通訊接口SCA,SCB、多通道緩沖串行接口以及JTAG。第2章 總體設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)指標(biāo)信號調(diào)理陷波網(wǎng)絡(luò)DACDSP2812本系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求完成簡易頻譜分析儀，電腦