【正文】 （ 33） 時(shí)域抽取法 F思想： 首先， N點(diǎn)序列 x(n)分為奇序列 x2(n)和偶序列 x1(n)，分別計(jì)算這兩個(gè)序列可求得 x(n)的 FFT。 20世紀(jì)中科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 了 DFT的一種快速算法，使 DFT的運(yùn)算效率提高，推動(dòng)數(shù)字信號(hào)的發(fā)展。例如，若CONVxx 中 的值為 11，則選擇 ADCINB3管腳。本次設(shè)計(jì)采用的是 24 級(jí)聯(lián)順序采樣的模式，則 CONVxx 中共有 4 個(gè)位定義是從哪個(gè)管腳輸入。若只需要一個(gè)通道輸入信號(hào)， 16個(gè)通道任意一個(gè)都可選擇。它比普通單采樣轉(zhuǎn)換分辨率高是因?yàn)樽詣?dòng)排序器允許相同通道多次轉(zhuǎn)換，因而可以實(shí)現(xiàn)過(guò)采樣算法。 //遞增模式， x/1分頻，內(nèi)部時(shí)鐘，使能比較，使用自己的周期，立即啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)數(shù) ADC 設(shè)置模塊 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）有 16個(gè) 12位通道，可通過(guò)軟件設(shè)置成兩個(gè) 8 通道，或一個(gè) 16 通道，本次設(shè)計(jì)因?yàn)橹恍枰斎胍粋€(gè)通道，所以?xún)煞N方式都沒(méi)有什么影響。 具體實(shí)現(xiàn)語(yǔ)句如下： 22 =0xfd11。 定時(shí)器按照寄存器 TxCON 中的 TMODE1， TMODE0 位確定的工作 模式工作分別是停止 /保持模式、連續(xù)增計(jì)數(shù)模式、定向增 /減計(jì)數(shù)模式還是連續(xù)增 /減計(jì)數(shù)模式，較為常用的是第二種和第三種。 16 位 TxCMPR（定時(shí)器比較寄存器）。 中心頻率 fo=1/2πRC = 18 帶寬 f2f1=2（ 2Kf） = 增益 Kf=1+RF/Rf= Q點(diǎn) Q=1/2(2Kf)= 圖 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊電路圖 使用 multsim 中的波特圖 實(shí)現(xiàn)了仿真 ，如圖 所示。通過(guò)電容電阻的諧振作用實(shí)現(xiàn)帯阻作用，通過(guò) 358芯片實(shí)現(xiàn)放大信號(hào)的作用。圖中 Q1 的作用是將電流輸出型信號(hào)改為電壓輸出型信號(hào)； Q2的作用是由于輸出是反向的電壓，因此此處是起到反相器的作用。與微處理器完全兼容。//設(shè)置 gpio 為輸出 =0x0000。 F2812 包含有 56 個(gè)多 功能引腳，其第一功能是作為通用意義數(shù)字 I/O 口 15 （ GPIO），為了使用通用 I/O，我們需要對(duì) GPIO 進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。 } } =PIEACK_GROUP1。 round++。 time++。 //使能寫(xiě)保護(hù) =1。 //使能 DBGM(全局實(shí)時(shí)中斷 ) EALLOW。在 IER （ CPU 中斷使能寄存器）中相應(yīng)位置 1，且 INTM（全局中斷屏蔽位）為 0的情況下時(shí)，CPU會(huì)進(jìn)入中斷。若外設(shè)的中斷被禁止輸入進(jìn)來(lái)，那么外設(shè)中斷標(biāo)志將一直保持為 1，直到軟件清 0。 //使能定時(shí)器 0 中斷，若計(jì)數(shù)器遞減到 0 同時(shí) tie 位為 1，定時(shí)器發(fā)出中斷請(qǐng)求 } 中斷模塊 F2812的中斷管理共分為外設(shè)級(jí)、 PIE級(jí)和 CPU級(jí)。 //停止定時(shí)器 0 的運(yùn)行 = 1。 //清零定時(shí)器 0 的計(jì)數(shù)器 = 0。 進(jìn)入中斷處理函數(shù) 當(dāng)前頻率點(diǎn)送出？ 改變頻率 一次掃頻結(jié)束？ 禁止中斷 ,輸出送至 IO 口 結(jié)束 Y Y N N N Y 11 圖 CPU定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 從上圖可以看出， CPU 定時(shí)器可以分為 16 位的分頻器及 32 位的計(jì)數(shù)器。由于DSP的編譯器的編譯結(jié)果是未定位的， DSP無(wú)法 定位執(zhí)行代碼， 同時(shí)用戶(hù) 設(shè)計(jì)的 DSP系統(tǒng)的配置也不盡相同，因此要自己定義代碼的安裝位置。 （ 4） ： PIE中斷向量表定義及其初始化。 main（）函數(shù) 在 系統(tǒng)庫(kù)初始化后 掌握 控制權(quán)。 將函數(shù)封裝 ， 編譯供自己或 其他用戶(hù) 調(diào)用。文件格式為“ .h”，編譯過(guò)程中自動(dòng)添加進(jìn)入工程，無(wú)需手動(dòng)添加。 圖 CCS的開(kāi)發(fā)周期各階段 開(kāi)發(fā)工具包括： C編譯器、匯編器、連接器等。 上述兩種方案中，由于第二種可直接通過(guò)軟件方式利用 DSP包含的模數(shù)轉(zhuǎn)換 模塊采集模擬量的波形而不用外接芯片節(jié)省成本并且充分利用了 DSP的資源，因而在精度不要求很高的情況下更加適用，因而采用第二種方案。 信號(hào)調(diào)理模塊 利用分壓的辦法改變輸入信號(hào)的幅度，后接一個(gè)電壓跟隨器，目的是使其輸出信號(hào)電壓控制在 0— 3v以?xún)?nèi)，以避免直接輸入 DSP中的 AD輸入引腳而燒壞芯片，同時(shí)避免后邊的電路對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響。本次設(shè)計(jì)利用 8位分辨率，一個(gè)周期內(nèi)取 100點(diǎn)的正弦表實(shí)現(xiàn)正弦波發(fā)生。雖然查表法占用存儲(chǔ)空間較多，但是占用 CPU資源少，而且根據(jù)正弦表的數(shù)組長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)位數(shù)可以改變其分辨率及精確度。 系統(tǒng)方案 本設(shè)計(jì)目標(biāo)為采用 TMS320F2812 DSP芯片設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易頻譜分析儀。 3 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(jí)流水操作，指令時(shí)間為 ； 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。 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(hào)處理器，其 具有 豐富的 外設(shè)資源 。 定點(diǎn)數(shù)常使用 Q表示法。 2 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。 具體實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的方法： (1) 在通用 PC 上利用軟件或在系統(tǒng)中加專(zhuān)用加速處理機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 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(huì)各領(lǐng)域。 DSP。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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的頻譜分析。 基于 DSP 的簡(jiǎn)易頻譜分析儀設(shè)計(jì) 摘要 我們對(duì)一個(gè)信號(hào)的認(rèn)識(shí)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(shí)和分析它。 本此設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易頻譜分析儀從而可以更直觀的看到信號(hào)的特性。 Transmission characteristics include the gain characteristics, attenuation characteristics, amplitudefrequency characteristic and phase frequency characteristics. It provides a great convenience for the adjustment of the work 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 。而快速傅立葉變換是其運(yùn)算基礎(chǔ)。當(dāng)中包含，語(yǔ)音處理、通信等方方面面，涵蓋面很大。 DSP 的軟件和硬件各項(xiàng)資源對(duì)于數(shù)字信號(hào)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)。 整數(shù)表示方法應(yīng)用：非信號(hào)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(hào)處理算法計(jì)算。 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(lái)說(shuō)， Q值 越大，精度越高，但數(shù)值范圍越小； Q值 越小，數(shù)值范圍越大，但精度就越低。 同時(shí)，它有數(shù)字信號(hào)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(kāi)發(fā)、控制最優(yōu)化，因此被廣泛使用。 FFT設(shè)計(jì)，顯示幅頻特性曲線。 DSP產(chǎn)生正弦波的方法有如下幾種： （ 1）利用 DSP內(nèi)置的 PWM模塊產(chǎn)生 SPWM波形，之后連接低通濾波器發(fā)出正弦波； （ 2）利用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)法經(jīng)過(guò) DSP計(jì)算得出正弦波； （ 3）利用查表法直接將正弦波形的表存入數(shù)組中； 以上三種產(chǎn)生波形的方法都可以實(shí)現(xiàn)正弦波的發(fā)生，但是相比之下第一種較為復(fù)雜；第二種方法雖然占用存儲(chǔ)空間較少，但是運(yùn)算量比較大，占用 CPU資源較多； 查表法一種很直接的方法，它的原理是根據(jù)需要提前算好所有可能出現(xiàn)的正弦函數(shù)值，按照順序編制為數(shù)據(jù)表，當(dāng)用時(shí)只需要根據(jù)輸入查出對(duì)應(yīng)值。 DAC 轉(zhuǎn)換模塊