【正文】 （ 33） 時域抽取法 F思想： 首先， N點序列 x(n)分為奇序列 x2(n)和偶序列 x1(n)，分別計算這兩個序列可求得 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的運算效率提高，推動數(shù)字信號的發(fā)展。例如，若CONVxx 中 的值為 11，則選擇 ADCINB3管腳。本次設(shè)計采用的是 24 級聯(lián)順序采樣的模式，則 CONVxx 中共有 4 個位定義是從哪個管腳輸入。若只需要一個通道輸入信號， 16個通道任意一個都可選擇。它比普通單采樣轉(zhuǎn)換分辨率高是因為自動排序器允許相同通道多次轉(zhuǎn)換，因而可以實現(xiàn)過采樣算法。 //遞增模式， x/1分頻，內(nèi)部時鐘，使能比較，使用自己的周期，立即啟動定時器計數(shù) ADC 設(shè)置模塊 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）有 16個 12位通道，可通過軟件設(shè)置成兩個 8 通道，或一個 16 通道，本次設(shè)計因為只需要輸入一個通道，所以兩種方式都沒有什么影響。 具體實現(xiàn)語句如下： 22 =0xfd11。 定時器按照寄存器 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)增計數(shù)模式、定向增 /減計數(shù)模式還是連續(xù)增 /減計數(shù)模式，較為常用的是第二種和第三種。 16 位 TxCMPR（定時器比較寄存器）。 中心頻率 fo=1/2πRC = 18 帶寬 f2f1=2（ 2Kf） = 增益 Kf=1+RF/Rf= Q點 Q=1/2(2Kf)= 圖 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊電路圖 使用 multsim 中的波特圖 實現(xiàn)了仿真 ，如圖 所示。通過電容電阻的諧振作用實現(xiàn)帯阻作用，通過 358芯片實現(xiàn)放大信號的作用。圖中 Q1 的作用是將電流輸出型信號改為電壓輸出型信號； 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 GPIO 進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。 } } =PIEACK_GROUP1。 round++。 time++。 //使能寫保護(hù) =1。 //使能 DBGM(全局實時中斷 ) 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，CPU會進(jìn)入中斷。若外設(shè)的中斷被禁止輸入進(jìn)來，那么外設(shè)中斷標(biāo)志將一直保持為 1，直到軟件清 0。 //使能定時器 0 中斷，若計數(shù)器遞減到 0 同時 tie 位為 1，定時器發(fā)出中斷請求 } 中斷模塊 F2812的中斷管理共分為外設(shè)級、 PIE級和 CPU級。 //停止定時器 0 的運行 = 1。 //清零定時器 0 的計數(shù)器 = 0。 進(jìn)入中斷處理函數(shù) 當(dāng)前頻率點送出？ 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定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 從上圖可以看出， CPU 定時器可以分為 16 位的分頻器及 32 位的計數(shù)器。由于DSP的編譯器的編譯結(jié)果是未定位的， DSP無法 定位執(zhí)行代碼， 同時用戶 設(shè)計的 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 調(diào)用。文件格式為“ .h”，編譯過程中自動添加進(jìn)入工程，無需手動添加。 圖 CCS的開發(fā)周期各階段 開發(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。 信號調(diào)理模塊 利用分壓的辦法改變輸入信號的幅度，后接一個電壓跟隨器，目的是使其輸出信號電壓控制在 0— 3v以內(nèi)，以避免直接輸入 DSP中的 AD輸入引腳而燒壞芯片，同時避免后邊的電路對信號產(chǎn)生影響。本次設(shè)計利用 8位分辨率，一個周期內(nèi)取 100點的正弦表實現(xiàn)正弦波發(fā)生。雖然查表法占用存儲空間較多，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)計目標(biāo)為采用 TMS320F2812 DSP芯片設(shè)計簡易頻譜分析儀。 3 TMS320F2812 芯片結(jié)構(gòu)及性能描述 最大可達(dá) 150MHz的系統(tǒng)時鐘頻率； F2812具有 8級流水操作，指令時間為 ； 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位定點數(shù)字信號處理器，其 具有 豐富的 外設(shè)資源 。 定點數(shù)常使用 Q表示法。 2 定點 DSP 的數(shù)據(jù)格式 在定點處理器（例如 TMS320F2812）之中，數(shù)據(jù)采用的是定點表示法，整數(shù)小數(shù)均可表示。 具體實現(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)來實現(xiàn)。 如今是嶄新的數(shù)字化時代， 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。 DSP。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要利用快速傅里葉變換（ FFT）來實現(xiàn)對信號的頻譜分析。 基于 DSP 的簡易頻譜分析儀設(shè)計 摘要 我們對一個信號的認(rèn)識只在時間域是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以還要在頻域去認(rèn)識和分析它。 本此設(shè)計制作了一個簡易頻譜分析儀從而可以更直觀的看到信號的特性。 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算基礎(chǔ)。當(dāng)中包含，語音處理、通信等方方面面，涵蓋面很大。 DSP 的軟件和硬件各項資源對于數(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 實現(xiàn)。 整數(shù)表示方法應(yīng)用：非信號處理，例如地址計算、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)來說， 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，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現(xiàn)開發(fā)、控制最優(yōu)化，因此被廣泛使用。 FFT設(shè)計，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）利用泰勒級數(shù)展開法經(jīng)過 DSP計算得出正弦波； （ 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空間較少，但是運算量比較大，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)用時只需要根據(jù)輸入查出對應(yīng)值。 DAC 轉(zhuǎn)換模塊