【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)的所有資源。，在合眾達(dá)公司提供的F2812實(shí)驗(yàn)板上調(diào)試完成的。在系統(tǒng)上安裝好代碼編譯器軟件之后，桌面上出現(xiàn)“SetupCCS2’C2000”和“CCS’C20O0”兩個(gè)快捷方式，前者用來對(duì)該編譯器的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行配置，后者打開為程序調(diào)試仿真環(huán)境。在保證仿真器和實(shí)驗(yàn)板之間連結(jié)正確后，給實(shí)驗(yàn)板供電。首先在“SetupCCS2’C2000”中為實(shí)驗(yàn)板配置正確的硬件仿真器，其他選項(xiàng)使用缺省設(shè)置，再保存退出。然后雙擊CCS2’C2O00快捷鍵即可進(jìn)入如圖所示的集成調(diào)試環(huán)境。在該環(huán)境中創(chuàng)建一個(gè)工程，然后添加所需文件，如果程序沒有錯(cuò)誤，名字與工程名相同。，就可以對(duì)程序在線調(diào)試了。 CCS主界面 系統(tǒng)主程序系統(tǒng)主程序主要用來執(zhí)行接收上位機(jī)的控制命令，使能對(duì)各種功能的調(diào)用，選擇被測的通道信號(hào)，選通SCI或CAN總線的方式發(fā)送所選擇的通道數(shù)據(jù)。主程序是一個(gè)循環(huán)程序，首先在系統(tǒng)開機(jī)以后完成初始化程序，分別初始化系統(tǒng)控制寄存器和各個(gè)功能模塊寄存器，設(shè)置基本的功能，然后進(jìn)入等待控制命令流程。在該程序段采用了while語句，循環(huán)體語句是一個(gè)空語句,當(dāng)檢測到SCI接收標(biāo)志位為1時(shí)，開始讀取上位機(jī)傳來的控制命令。上位機(jī)傳來的命令為5個(gè)字，在讀取控制命令程序段中設(shè)置functioncontrl功能控制字、channelcontrl1通道選擇控制字channelcontrl2通道選擇控制字frequencycontrlH采樣頻率高8位、frequencycontrlL采樣頻率低8位。對(duì)相應(yīng)的位置1將使能該功能或通道。各控制字的格式如下保留CANSCIFFTADCCAPDI/DO7 6 5 4 3 2 1 0 functioncontrl功能控制字格式位5 CAN發(fā)送使能位位4 SCI發(fā)送使能位位3 FFT變換使能位位2 ADC采樣使能位位1 CAP頻率計(jì)算使能位位0 DI/DO使能位保留CAP2CAP1ADC4ADC3ADC2ADC17 6 5 4 3 2 1 0 channelcontrl1通道選擇控制字格式位5 頻率輸入通道2使能位位4 頻率輸入通道1使能位位3 模擬輸入通道4使能位位2 模擬輸入通道3使能位位1 模擬輸入通道2使能位位0 模擬輸入通道1使能位保留DI2DI1DO4DO3DO2DO1 7 6 5 4 3 2 1 0 channelcontrl2通道選擇控制字位5 數(shù)字輸入通道2使能位位4 數(shù)字輸入通道1使能位位3 數(shù)字輸出通道4使能位位2 數(shù)字輸出通道3使能位位1 數(shù)字輸出通道2使能位位0 數(shù)字輸出通道1使能位采樣頻率字高8位7 0 frequencycontrlH采樣頻率高八位采樣頻率字低8位7 0 frequencycontrlL采樣頻率低八位位15至位8為采樣頻率高八位，位7至0為采樣頻率低八位，采樣頻率共有216種選擇。讀取完控制命令后,程序?qū)⒃O(shè)置各功能標(biāo)志變量：io_enable,cap_enable,adc_enable,fft_enable,sci_enable,can_enable。//功能使能標(biāo)志A1,A2,A3,A4,CAP1S,CAP2S。//通道使能標(biāo)志DO1,DO2,DO3,DO4。程序?qū)凑彰钪性O(shè)置的方式進(jìn)行功能子函數(shù)的選擇性調(diào)用，如下圖所示，首先檢測該功能的使能位是否為1，若為1則調(diào)用此功能函數(shù)，若為0則跳過此函數(shù)，進(jìn)入下一個(gè)功能函數(shù)的檢測調(diào)用，一直進(jìn)行到最后一個(gè)函數(shù)。當(dāng)主程序檢測完最后一個(gè)程序后回到等待接收控制命令字的程序段，如果有新的控制命令傳來，則模塊就會(huì)按照新的設(shè)定的工作方式向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則就會(huì)一直等待命令，或關(guān)機(jī)停止。 系統(tǒng)工作主程序 初始化程序初始化程序主要用來執(zhí)行系統(tǒng)開始工作之前的一些最基本的設(shè)置，以保證系統(tǒng)的正常工作。在系統(tǒng)控制初始化程序中設(shè)置了系統(tǒng)的工作時(shí)鐘頻率，中斷的使能。在I/O數(shù)字輸入輸出初始化部分選擇了用來作為輸入和輸出的引腳，并設(shè)定的引腳的輸入輸出方式，它們分別是DO1（GPIOF11）、DO2（GPIOF10）、DO3（GPIOF9）、DO4(GPIOF9)、DI1（GPIOF12）、DI2(GPIOF13）。在CAP捕捉部分的初始化部分中使能了CAPCAP2兩個(gè)引腳的捕捉功能，并用T2定時(shí)器來所存時(shí)間，清零CAPCAP2的兩級(jí)緩存器以及定時(shí)器的連續(xù)增計(jì)數(shù)模式。定時(shí)器T2的時(shí)鐘頻率為25MHz，可檢測其頻率范圍以內(nèi)的信號(hào)。在ADC部分的初始化中設(shè)定了采樣時(shí)間、級(jí)聯(lián)的排序模式。使能SEQ1排序器的結(jié)束中斷標(biāo)志，并使能事件管理器A的事件啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換。在SCI串行口工作初始化部分設(shè)置了串行通信的通信格式，（1個(gè)停止位，禁止校驗(yàn)，8位字符，禁止自測試，空閑線協(xié)議），波特率=19200，禁止接收和發(fā)送中斷等，在CAN通信的初始化部分設(shè)置了CAN發(fā)送的一些基本設(shè)置，包括用來發(fā)送的郵箱，以及郵箱標(biāo)識(shí)符和位時(shí)間控制等。： 系統(tǒng)初始化程序 數(shù)字輸入輸出程序數(shù)字輸入輸出程序主要用來檢測兩路數(shù)字輸入DIDI1的電平情況，設(shè)置四路數(shù)字輸出DODODODO4。程序首先完成DI1，DI2兩路數(shù)字輸入的采集，其中用到了“位與”取出GPFDAT中的113位。這兩位分別對(duì)應(yīng)于DIDI2。用選擇語句檢測“位與”后的值，若不為0則定義DI1或DI2為字符1，否則定義為字符0。從而完成數(shù)字輸入的采集工作。數(shù)字輸出時(shí)，按照D00、DODODO3的值（這些值已在主程序中從channelcontrl2中“位與”設(shè)置），從DO1開始，當(dāng)檢測到局部變量為0時(shí)，設(shè)置GPFDAT中的相應(yīng)位為0，否則為1。如此依次下去，完成DODODO4的設(shè)置。 數(shù)字輸入輸出程序 CAP頻率采集程序CAP頻率采集程序的功能主要是設(shè)置CAPCAP2引腳功能，待CAP的兩級(jí)緩沖器放滿數(shù)據(jù)后引起中斷，從而進(jìn)入中斷服務(wù)程序，讀取兩路的頻率。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到兩通道的使能選擇共有三種形式，使能CAP使能CAP同時(shí)使能CAPCAP2。故設(shè)置局部變量CAP1S、CAP2S來標(biāo)志兩通道的時(shí)能情況，根據(jù)CAP1S、CAP2S的狀態(tài)，若為1，打開此頻率中斷的中斷屏蔽，使能該中斷。當(dāng)兩級(jí)緩沖器中有兩個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)觸發(fā)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序。CAPCAP2各有一個(gè)中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序的功能是將兩級(jí)緩存中的數(shù)相減求取差值，乘以定時(shí)器一個(gè)周期的時(shí)間就得出了采樣的周期，求倒數(shù)就會(huì)得到頻率值。、： CAP采樣程序 CAP1中斷服務(wù)程序 CAP2中斷服務(wù)程序 ADC模擬量采集程序模擬量采集程序是本系統(tǒng)的一個(gè)比較核心的步驟，在設(shè)計(jì)時(shí)采用2812內(nèi)部ADC轉(zhuǎn)換器的順序采樣模式，一次采集四路信息，放到voltagevoltagevoltagevoltage4四個(gè)數(shù)組里，每個(gè)數(shù)組為1024個(gè)單元，實(shí)型float型。通過對(duì)GPTCONA的位T1TOADC設(shè)置周期中斷產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，定時(shí)器在每次定時(shí)器達(dá)到周期值時(shí)將產(chǎn)生觸發(fā)轉(zhuǎn)換信號(hào)。選擇定時(shí)器T1的周期值，即采樣周期的值frequency。從而達(dá)到采樣頻率的可設(shè)置。由于在串行發(fā)射時(shí)考慮到對(duì)不同通道組合時(shí)的發(fā)出的數(shù)據(jù)的識(shí)別，采用在發(fā)送各通道數(shù)據(jù)前加上通道號(hào)，每個(gè)通道號(hào)后空兩空格，每個(gè)數(shù)據(jù)之間留以空格，這些都在串口發(fā)送里設(shè)置，通道號(hào)設(shè)置如下：1：1通道時(shí)域值2：2通道時(shí)域值3：3通道時(shí)域值4：4通道時(shí)域值5：1通道頻域值6：2通道頻域值7：3通道頻域值8：4通道頻域值這樣就可以讓上位機(jī)接收后識(shí)別出所發(fā)送的數(shù)據(jù)是屬于那一通道的哪個(gè)域的值。在轉(zhuǎn)換中設(shè)置了一個(gè)轉(zhuǎn)換次數(shù)conversioncount當(dāng)檢測到其變化到1024時(shí)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行后續(xù)程序。采用定時(shí)器T1產(chǎn)生周期中斷來觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換，使能轉(zhuǎn)換序列結(jié)束后的中斷標(biāo)志。在中斷服務(wù)程序中，每次轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)進(jìn)入中斷服務(wù)程序，讀取數(shù)據(jù)并自加conversioncount,當(dāng)conversioncount未變化到1024時(shí)就清中斷標(biāo)志，復(fù)位排序器，這樣可以繼續(xù)使能中斷。當(dāng)conversioncount變化到1024時(shí)就停止定時(shí)器T1工作，這樣就不會(huì)產(chǎn)生定時(shí)器周期中斷，程序就不會(huì)再進(jìn)入中斷服務(wù)程序，保證讀取的數(shù)據(jù)不會(huì)被重寫。 ADC采樣程序 ADC中斷服務(wù)程序 FFT變換程序FFT變換時(shí)采用了變量AAAA4來作為進(jìn)行個(gè)通道進(jìn)行FFT變換的使能標(biāo)志。若該標(biāo)志為1則啟動(dòng)對(duì)該路信號(hào)的FFT變換。變換后的數(shù)據(jù)放在指定的數(shù)據(jù)空間。信號(hào)可以用時(shí)域和頻域兩種方法表示。通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換可把連續(xù)的模擬信號(hào)由時(shí)域轉(zhuǎn)化成頻域來表示。離散傅立葉變換(DFT)是對(duì)有限點(diǎn)離散采樣，使數(shù)字信號(hào)處理可以在頻域采用數(shù)字運(yùn)算的方法進(jìn)行，在信號(hào)處理中起核心作用。直接計(jì)算DFT的計(jì)算量與變換區(qū)間長度N的平方成正比，N較大時(shí)，計(jì)算量太大，直接用D盯進(jìn)行實(shí)時(shí)譜分析不切實(shí)際。直到1965年圖基()和庫利()發(fā)現(xiàn)了第一種快速傅立葉變換(FastFourlerTransform，F(xiàn)FT)，情況才發(fā)生了變化。到現(xiàn)在人們已經(jīng)提出了很多種FFT變換，我們通稱之為FFT。其中2FFT算法最為常用。本文引用的Tl公司的FFT庫函數(shù)即采用2FFT算法。FFT的具體數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程可從任意一本數(shù)字信號(hào)處理書中找到，限于篇幅，這里只講具體實(shí)現(xiàn)過程。以下為使用F2812的FFT庫的步驟:(1).下載C28x快速傅立葉變換程序庫文件SPRCO81。(2).。安裝完后在C:\tidcs\c28\dsp_tbox\fft目錄后可以看到所有的文件。(3).文件頭部包含include “”(4).程序中輸入規(guī)定代碼 FFT處理程序 SCI發(fā)送程序SCI發(fā)送程序執(zhí)行的功能是將系統(tǒng)所采集到的數(shù)據(jù)一并發(fā)送到上位機(jī)，由于串行發(fā)送緩沖器SCITXBUF是一個(gè)8位的緩沖器，故在發(fā)送中需要把數(shù)據(jù)分開為多個(gè)8位單元分時(shí)進(jìn)行發(fā)送。對(duì)數(shù)字輸入量，由于在IO處理子程序中已將數(shù)字輸入DIDI2設(shè)置成了字符型0和1，故可采用直接發(fā)送。對(duì)于頻率輸入量，在發(fā)送時(shí)首先將整型數(shù)據(jù)CAPI、CAP2經(jīng)過運(yùn)算求倒數(shù)算出檢測頻率，計(jì)算公式如下，再將f變換為字符數(shù)組放在d[10]中,即保留2位整數(shù)，7位小數(shù)。在發(fā)送完數(shù)據(jù)后再在后面加上MHz字符，該子程序設(shè)置為send1(Uint16 senddata1)。對(duì)于通道時(shí)域和頻域信號(hào)之類的數(shù)據(jù)，因?yàn)樗歉↑c(diǎn)float數(shù)組型，在設(shè)計(jì)時(shí)采用了發(fā)送函數(shù)send2(Uint16 senddata2[1024]，Uint16 number)來發(fā)送此類數(shù)據(jù)，該函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是要發(fā)送的數(shù)組Uint16 senddata2[1024]，另一個(gè)是通道號(hào)Uint16 number。發(fā)送程序首先以字符形式發(fā)送通道號(hào)，空兩個(gè)空格后再發(fā)送數(shù)據(jù)，程序每次取出一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行按位字符變換，放在字符數(shù)組b[7]中，即保留1位符號(hào)數(shù)，2位整數(shù)，4位小數(shù)。再依次發(fā)送b[7]中的每個(gè)字符，每兩個(gè)數(shù)據(jù)之間保留一位空格。如此依次循環(huán)1024次，將該通道數(shù)發(fā)送完畢。由于發(fā)送中遇到正負(fù)數(shù)變字符數(shù)時(shí)遇到處理過程不通用的情況，故采用了將負(fù)數(shù)求反后賦給c再對(duì)c進(jìn)行字符串變換，在發(fā)送控制程序中，首先把數(shù)據(jù)量較少的數(shù)字輸入DIDI2，頻率輸入CAPCAP2發(fā)送出去。由于模擬信號(hào)數(shù)據(jù)量大，在發(fā)送模擬信號(hào)通道數(shù)據(jù)時(shí)，采用檢查通道使能標(biāo)志，根據(jù)通道的使能情況來發(fā)送，若使能了ADC功能，順序檢查通道使能標(biāo)志AAAA4，若使能則發(fā)送相應(yīng)的通道數(shù)據(jù)。對(duì)于頻域信號(hào)，若FFT功能使能，順序檢查通道使能標(biāo)志AAAA4，若使能則發(fā)送相應(yīng)通道的頻域數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)都采用send2數(shù)組數(shù)據(jù)發(fā)送方式在每發(fā)送完一個(gè)通道數(shù)據(jù)后，間隔發(fā)送5個(gè)空格。各部分程序流程圖如下： send1采樣頻率發(fā)送程序流程圖 send2實(shí)型數(shù)組發(fā)送程序流程圖 正負(fù)實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換字符型路徑流程圖 發(fā)送控制程序流程圖 CAN發(fā)送程序1)CAN口初始化初始化包括使能CAN模塊的時(shí)鐘、配置CAN管腳、初始化MC寄存器、清除中斷標(biāo)志位、配置位定時(shí)參數(shù)和配置接收屏蔽等工作。2)配置郵箱的傳送方式郵箱有兩種傳送方式,接收和發(fā)送。將標(biāo)識(shí)符、數(shù)據(jù)長度和要發(fā)送的數(shù)據(jù)裝入郵箱的相應(yīng)位即完成發(fā)送郵箱的配置[31]。如果為接收郵箱的話,需要對(duì)相應(yīng)的接收屏蔽進(jìn)行編程并判斷接收到的數(shù)據(jù)是否需要被保護(hù)來進(jìn)行相應(yīng)的編程。3)配置中斷并且安裝中斷矢量CAN有兩種中斷類型,一種是郵箱對(duì)象中斷,另一種是系統(tǒng)中斷。它有高(IOEN),低(I1EN)兩個(gè)中斷級(jí)別,配置中斷需要配置相應(yīng)的中斷屏蔽以及中斷級(jí)別并且使能這兩條中斷線。4)啟動(dòng)傳送或接收當(dāng)配置為發(fā)送郵箱時(shí),以郵箱1為例,設(shè)定相應(yīng)郵箱的傳送請(qǐng)求標(biāo)志(TRS)為1,當(dāng)相應(yīng)郵箱的傳送應(yīng)答標(biāo)志(TA)被設(shè)定時(shí),表明已經(jīng)成功傳送了數(shù)據(jù)。這時(shí)為了下一次的傳送必須清除TA 位。當(dāng)配置為接收郵箱時(shí),每一個(gè)郵箱成功接收數(shù)據(jù)后,郵箱的接收信息懸掛寄存器(RMP)中相應(yīng)的位都會(huì)為1并且初始化一個(gè)中斷,在CPU從郵箱讀取數(shù)據(jù)之前,需要清除