【正文】 感謝大師兄何呈，在我方案設(shè)計(jì)猶豫不定時(shí)，師兄給予了我很多非常寶貴的意見，在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，師兄提醒我要注意一些畫復(fù)雜印刷電路板的事項(xiàng)，讓我避免了很多錯(cuò)誤。但是系統(tǒng)靈敏度和虛警概率之間的矛盾仍然需要平衡，且硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)中預(yù)留部分的外設(shè)并沒有充分使用。該應(yīng)答器數(shù)字系統(tǒng)是根據(jù)水聲設(shè)備的應(yīng)用需要而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置。錄取時(shí)間的長(zhǎng)度可調(diào)性很大。當(dāng)大于或等于4的時(shí)候跳出檢測(cè)循環(huán)，進(jìn)入下一步頻率的檢測(cè)。D:\39。 %中心頻率設(shè)定fs=44100。 本章小結(jié)本章主要介紹了水聲應(yīng)答器數(shù)字系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)向?qū)懯鼓芗拇嫫鲗懭肴我庵凳鼓軐懖僮?，通過(guò)讀狀態(tài)寄存器取得芯片的狀態(tài)，通過(guò)寫狀態(tài)寄存器可以選擇四種不同的數(shù)據(jù)保護(hù)級(jí)別，通過(guò)讀寄存器讀取片內(nèi)數(shù)據(jù)，通過(guò)寫寄存器寫入數(shù)據(jù)。//讀出SRAM中的數(shù)據(jù)while(data_IndexMAX_LEN){aic23data = reserve[data_Index++]。reserve[data_Index++] = aic23data。取絕對(duì)值后即可找到能量最集中的頻率，予以判斷。當(dāng)輸入為純粹的實(shí)數(shù)的時(shí)候，就可以利用左右對(duì)稱的特性更好地計(jì)算FFT。由于我們的工程文件使用的是大端存儲(chǔ)模式。對(duì)信號(hào)做FFT變換，能高效的測(cè)得信號(hào)的頻率，但如果自己編寫fft函數(shù)，需要考慮很多問(wèn)題，如溢出，定點(diǎn)，代碼效率低等。datacount++){filter1[datacount] = origin[datacount]/M1 + (M11)*(((float)filter1[datacount1])/M1)。顯然M=40的濾波器的輸出結(jié)果隨脈沖前沿的變化更靈敏。其輸出值將跟隨輸入信號(hào)的變化，并且當(dāng)M的值越接近1時(shí)，便越接近于?！⌒盘?hào)檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)答器啟動(dòng)并工作在應(yīng)答器狀態(tài)，多通道緩沖串口接收到數(shù)據(jù)后通過(guò)DMA送至SDRAM，隨后開始信號(hào)的檢測(cè)程序。TLV320AIC23B有11個(gè)寄存器，寄存器地址為7位，數(shù)據(jù)為9位，系統(tǒng)將其分為兩個(gè)8位通過(guò)IIC進(jìn)行傳輸，主要需要配置寄存器如下：l 數(shù)字音頻格式寄存器在該寄存器中設(shè)置為DSP模式，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度設(shè)為16bit，在第二個(gè)BCLK上升沿后開始從最高有效位進(jìn)行傳輸。具體設(shè)置如下：I2C_Setup I2Cinit = { 0, /* 7位地址模式 */ 0, /*從設(shè)備地址，如果是主機(jī)此處設(shè)置忽略*/ 84, /*時(shí)鐘輸出*/ 50, /* 數(shù)據(jù)在10~400*/ 0, /*設(shè)置發(fā)送和接收一個(gè)字節(jié)*/ 0, /*禁止數(shù)字回環(huán)模式*/ 1 /*忽略仿真器斷點(diǎn)*/}。mhDma = DMA_open(DMA_CHA2,DMA_OPEN_RESET)。本系統(tǒng)將源端口設(shè)為外設(shè)，目的端口設(shè)為外部存儲(chǔ)器。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，CPU或DMA將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器(DXR1, DXR2)，接著復(fù)制到發(fā)送移位寄存器(XSR1,XSR2)，通過(guò)發(fā)送移位寄存器輸出至DX引腳。上述各個(gè)模塊是實(shí)現(xiàn)應(yīng)答器數(shù)字系統(tǒng)不可缺少的部分。（6）各元器件分布按以功能模塊為單位相鄰放置。 MAX3111外圍電路原理圖，這種連接方式主要是使用多通道緩沖串口的SPI模式，與語(yǔ)音編解碼芯片的數(shù)據(jù)接口連接非常相似。而DSP5509A只提供了同步串行接口，所以需要將同步串口轉(zhuǎn)化成異步串口。由于本系統(tǒng)是為以后做完整的水下應(yīng)答器做基礎(chǔ)，因而為了保證硬件的可擴(kuò)展性，采用的是速度模式為80的芯片，即最大存取時(shí)間為80ns[5]。[4]為連接示意圖。5509A的多通道緩沖串口MCBSP可以配置為SPI總線接口、其串行數(shù)據(jù)傳輸格式與TLV320AIC23的DSP模式兼容，此外，這兩款芯片的I/O電壓兼容，從而使得5509A與TLV320AIC23B可以無(wú)縫連接，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。由于5509A片上有IIC接口，且IIC接口只需要兩根線即可通信，所以本設(shè)計(jì)直接將mode引腳置低，選擇IIC模式。通過(guò)這個(gè)方法可以使DSP在上電過(guò)程中一直保持復(fù)位狀態(tài)。在該款DSP中對(duì)于IO電源和內(nèi)核電源的上電順序并沒有特殊的要求，但是兩個(gè)電源的上電時(shí)間差不能太大，否則會(huì)導(dǎo)致芯片發(fā)生硬件損壞?！SP最小系統(tǒng)　供電電路TMS320VC5509A需要兩種電源：IO電源和內(nèi)核電源。論文首先論述了立題背景和意義，同時(shí)對(duì)數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)的主要組成和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了介紹，對(duì)于系統(tǒng)工作流程結(jié)合原理框圖進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。由于系統(tǒng)的靈活性很高，因此可用于水聲試驗(yàn)和工程應(yīng)用等多種場(chǎng)合。水聲應(yīng)答器主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)，既可作為普通信號(hào)源，又可作應(yīng)答設(shè)備使用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)設(shè)備的測(cè)試與校準(zhǔn)。軟件方面，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的采樣、信號(hào)前沿的檢測(cè)以及信號(hào)頻率的測(cè)量。水聲應(yīng)答器主要用于實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瓤勺鳛槠胀ㄐ盘?hào)源，又可作為應(yīng)答設(shè)備使用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)設(shè)備的測(cè)試與校準(zhǔn)。其中，專用處理器采用TI5000系列DSP——TMS20VC5509A。 TMS320VC5509A。該系統(tǒng)可檢測(cè)CW脈沖，雙曲調(diào)頻和鐘形脈沖信號(hào)。以上技術(shù)指標(biāo)可組成多種類型的信號(hào)，作為數(shù)字處理系統(tǒng)的核心，重點(diǎn)關(guān)注信號(hào)的類型。論證了系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性。作為內(nèi)核電源使用。之所以選擇外部晶振做時(shí)鐘源是因?yàn)榫д裉峁┑臅r(shí)鐘比較穩(wěn)定。因此，采用該芯片既可以達(dá)到很好的采樣信號(hào)，又可以節(jié)省芯片占用板子的面積，簡(jiǎn)化硬件連接的復(fù)雜性。該接口有四種工作模式：右判斷模式、左判斷模式、I2S模式和DSP模式4種方式?！DARM及并行Flash外圍電路　SDRAM由于本系統(tǒng)需要處理大量的數(shù)據(jù)，因而片內(nèi)的存儲(chǔ)空間并不夠用，所以需要外擴(kuò)SDRAM，而Flash則是為了后期應(yīng)用時(shí)保存一些重要的不想丟失的數(shù)據(jù)。否則，我們編程時(shí)寫的字地址會(huì)被放大1倍。74HC138可將地址線AAA3譯成8個(gè)地址，為我擴(kuò)展更多的器件提供了條件。這種方法硬件簡(jiǎn)單，但軟件復(fù)雜，CPU的負(fù)擔(dān)大，不適合大量通信。（3）。故需測(cè)試正確后才能繼續(xù)焊接其他模塊。其中外圍設(shè)備包括多通道緩沖串口，DMA通道，外部同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器（SDRAM）和IIC接口。DMA具有6個(gè)通道，每個(gè)通道都可以設(shè)置優(yōu)先級(jí)，每個(gè)通道的傳輸都可以由選定的時(shí)間出發(fā)，DMA傳送完成時(shí)可向CPU發(fā)出中斷。SYNC=00101將McBSP2 Receive Event設(shè)為同步事件。利用庫(kù)函數(shù)提供的初始化結(jié)構(gòu)I2C_Setup聲明結(jié)構(gòu)體設(shè)置IIC模塊，由于尋址模式支持7位和10位，對(duì)于IIC總線上設(shè)備不多的情況下，選擇7位尋址模式較為方便。 //time out for bus busy其中，CODEC_ADDR= 0x1A，即TLV320AIC23B在IIC總線上的地址?！?yīng)答工作狀態(tài)軟件設(shè)計(jì) 應(yīng)答工作狀態(tài)軟件流程。顯然，當(dāng)常數(shù)M的值越大時(shí)，受的影響就越小。因此，對(duì)于混有噪聲干擾的脈沖信號(hào)，分別通過(guò)兩個(gè)M值大小不同的一階遞歸濾波器，當(dāng)接收到脈沖信號(hào)時(shí)，其M值較小的濾波器輸出值就能較早的反應(yīng)脈沖信號(hào)前沿的出現(xiàn)。filter2[0] = last_data2。}}為了能精確的檢測(cè)到信號(hào)，通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置兩個(gè)M值，并經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)結(jié)果比較，決定當(dāng)M值較小的濾波器的輸出值大于等于M值較大的輸出值的3倍的時(shí)候，認(rèn)為有信號(hào)。l 操作數(shù)支持分?jǐn)?shù)的Q15格式。庫(kù)函數(shù)rfft()的調(diào)用C語(yǔ)句如下：//FFT 變換rfft((DATA*)databuffer,512,SCALE)。while(data_IndexMAX_LEN){while(!MCBSP_rrdy(hMcbsp)){}。程序中還可設(shè)置發(fā)射的延遲時(shí)間，當(dāng)延時(shí)時(shí)間結(jié)束后，將存入SDRAM中的數(shù)據(jù)通過(guò)McBSP發(fā)給語(yǔ)音編解碼芯片，經(jīng)過(guò)DA轉(zhuǎn)化成模擬量?！ootloader模式[9]。在轉(zhuǎn)換操作之前， 文件、包含轉(zhuǎn)換選項(xiàng)的CMD 放在同一個(gè)文件夾里， 在DOS 方式下先將路徑修改為文件所在的位置， 然后在此路徑下運(yùn)行命令hex55 ， 文件。此種信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，易產(chǎn)生，被廣泛用于應(yīng)答器通信。for i=1:10T0=cos(2*pi*f0*n0/fs)。將所得值通過(guò)兩個(gè)M值系數(shù)不同的一階遞歸濾波器，圖中上半部分是信號(hào)經(jīng)過(guò)M=20的一階遞歸濾波器的圖像，下半部分是信號(hào)經(jīng)過(guò)M=100的一階遞歸濾波器的圖像，可以看出對(duì)于CW脈沖，M值小的濾波器對(duì)信號(hào)的反應(yīng)更敏感，而M值大的濾波器對(duì)信號(hào)的反應(yīng)稍顯遲鈍。通過(guò)對(duì)實(shí)FFT變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得到取值最大時(shí)的點(diǎn)數(shù)，當(dāng)點(diǎn)數(shù)在59~60時(shí)，程序方可認(rèn)為頻率正確，進(jìn)入下一步操作。針對(duì)一種廣泛使用的CW脈沖。通過(guò)充分利用DSP的片內(nèi)資源和其豐富的外圍接口以及對(duì)外圍器件進(jìn)行的協(xié)調(diào)配合，既節(jié)省了空間又帶來(lái)了系統(tǒng)調(diào)試的便利性。每一次的交流都讓我的思路更加明晰。最后，我要感謝我的家人，你們給予我最大的支持、關(guān)懷和鼓勵(lì)！是我畢設(shè)成功的