【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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?？蓪⒂?jì)數(shù)周期先存到 PRDH:PRD（周期寄存器）中，當(dāng)計(jì)數(shù)器啟動(dòng)時(shí)， PRDH:PRD 的值載入 TIMH:TIM（計(jì)數(shù)器）中進(jìn)行減計(jì)數(shù)，當(dāng)值減為 0 時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，同時(shí)計(jì)數(shù)值重新裝載到周期寄存器中 。 定時(shí)器初始化主要程序如下： void InitCpuTimers(void) { =150。 // 初 始 化 定 時(shí) 器 0 周 期 寄 存 器 = 0。 //清零定時(shí)器 0 的計(jì)數(shù)器 = 0。 //初始化定時(shí)器 0預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器使其分頻系數(shù)為 sysclkout/1，即 150MHz。 = 0。 = 1。 //停止定時(shí)器 0 的運(yùn)行 = 1。 //將周期寄存器 PRD 中的值裝入計(jì)數(shù)器寄存器 TIM 中， //重裝載控制位寫 1，控制分頻系數(shù)和計(jì)數(shù)初值的裝載 12 =1。 //將 soft 和 free 設(shè)為 1，在遇到調(diào)試斷點(diǎn) =1。 //定時(shí)器 0 將繼續(xù)運(yùn)行 =1。 //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)。由于多種外設(shè)集成于芯片內(nèi)部，會(huì)產(chǎn)生許多外設(shè)中斷，因?yàn)?CPU無(wú)法處理所有的 CPU級(jí)中斷請(qǐng)求，因而 F2812有一個(gè)專門用于處理判定外設(shè)中斷的中斷擴(kuò)展控制器（ PIE）。中斷仲裁機(jī)制確定中斷服務(wù)程序的位置的原理是根據(jù) PIE向量表存放的每個(gè)中斷服務(wù)程序的地址來(lái)確定。 外設(shè)級(jí) 一當(dāng)外設(shè)有中斷事件， 對(duì)應(yīng)外設(shè)的中斷標(biāo)識(shí)位就會(huì)置 1，若對(duì)應(yīng)中斷使能位設(shè) 1，那么外設(shè)中斷的請(qǐng)求信號(hào) PIE控制器。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。 PIE 級(jí) PIE的中斷都有一個(gè) （中斷標(biāo)志位） 和一個(gè) （中斷使能位）， 另外，每個(gè) CPU 中斷組都有一應(yīng)答位 PIEACKx。 若 PIE來(lái)了中斷請(qǐng)求，相應(yīng)中斷標(biāo)志位 1，若 也為 1，那么 PIEACKx 就可決定 CPU可否響應(yīng) 此中斷。 CPU級(jí) 13 CPU 級(jí)中斷標(biāo)志寄存器一旦在中斷請(qǐng)求送入后標(biāo)志位就會(huì)置 1。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。 實(shí)現(xiàn)中斷主要語(yǔ)句如下： DINT。 //禁止中斷 EINT。 //使能 INTM（全局中斷） ERTM。 //使能 DBGM(全局實(shí)時(shí)中斷 ) EALLOW。 //有些寄存器受到寫保護(hù)，要寫它就先用此語(yǔ)句禁止寫保護(hù)，寫自由 =amp。cpu_timer0_isr。 EDIS。 //使能寫保護(hù) =1。//PIE級(jí)中斷使能 IER|=M_INT1。//使能 CPU中斷 進(jìn)入中斷子程序如下： interrupt void cpu_timer0_isr(void) { =1。 ReloadCpuTimer0()。 time++。 if(time==fre) { time=0。 =sin_da[ncount++] 。 14 if(ncount=100) { ncount=0。 round++。 if(round==1000/fre) { round=0。 fre++。 } if(fre=100) fre=1。 } } =PIEACK_GROUP1。 } 這段程序中 ncount 用來(lái)一個(gè)周期內(nèi)計(jì)送出的點(diǎn)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)周期的 100點(diǎn)時(shí)， ncount 變?yōu)?0； fre 為從 100Hz 到 10KHz 的 100個(gè)不同頻率檔， time 是用于定時(shí)器進(jìn)入中斷次數(shù)的計(jì)數(shù)，當(dāng) time 計(jì)數(shù)值 =fre 的值時(shí)會(huì)向 IO 送出正弦表的值，同時(shí) time 清零； round 為不同頻率檔下波形的不同顯示次數(shù)，其設(shè)置為1000/fre，即當(dāng) round 當(dāng)前值為 1000 除以當(dāng)前的 fre 時(shí)，說(shuō)明 1000/fre 個(gè)當(dāng)前頻率下的正弦波已經(jīng)全部送出， fre 自動(dòng)加 1， round 變?yōu)?0。 GPIO 模塊 GPIO 就是通用 IO 口。嵌入式系統(tǒng)中常有很多的簡(jiǎn)單外部設(shè)備 /電路，對(duì)它們的控制，使用 GPIO（通用可編程 IO 接口）即可。 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。 為了將數(shù)字量的正弦波輸出，設(shè)計(jì)需要通過(guò)設(shè)置 GPIO 實(shí)現(xiàn)，具體語(yǔ)句如下： void InitGpio(void) { EALLOW。 =0x0000。//將 gpio 設(shè)置為通用 i/o 口 =0x00ff。//設(shè)置 gpio 為輸出 =0x0000。 //窗寬為 0，無(wú)抗噪聲能力 EDIS。 } DAC 轉(zhuǎn)換模塊 DAC0832 是采用 CMOS 工藝實(shí)現(xiàn)。它是 8 位分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。 這個(gè) DA 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用很廣泛因?yàn)樗啾绕渌酒瑏?lái)說(shuō) 價(jià)格低、接口 電路 簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易。 DAC0832 包含有 8位 DAC 寄存器、 8 位輸入寄存器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，它的采樣頻率高達(dá) 5MHz，因而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)需要采樣率高于 1MHz 的正弦波的采集。 16 圖 DA 模塊電路圖 如圖所示， DA 模塊采用的是 0832 器件手冊(cè)上的應(yīng)用例程。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。 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 本次設(shè)計(jì)采用的是有源帶阻濾波器。 本有源帶阻濾波器主要通過(guò) 雙 T網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。 電阻電容組成外圍網(wǎng)絡(luò)和 LM358芯片 一起 實(shí)現(xiàn)功能。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。 17 圖 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊電路圖 圖 所示， RF 和 Rf（即 R4 和 R5） 選擇 了 稍大一些的電阻值 是為了 使 電路更穩(wěn)定 ，這里使用的分別是 160K 和 200K。 選擇較小電容 也是 為了使電路運(yùn)行更穩(wěn)定 ， 這里取 C= fo=1/2πRC 可得 R的值約為 27K，考慮到實(shí)際連接電路的問(wèn)題，減少元件的個(gè)數(shù)，取 R1=R2=56K。 其各項(xiàng)參數(shù)如下： R1=R2=R=56k； R3=27k C1=C2 =1Nf ； C3= R5=Rf； R4=RF。 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。 信號(hào)調(diào)理電路模塊 其電路圖如下圖所示： 19 圖 信號(hào)調(diào)理電路 圖中 R6 以及 R7用于分壓，使信號(hào)電壓降低在 DSP 所要求的 0— 3v 內(nèi)，后面利用 LM358 制成的電壓跟隨器， 以 “ 隔離 ” 前后級(jí)之間的影響 。 AD 采集模塊 AD采集模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集需要如下兩個(gè)步驟： (1)利用事件管理器中的定時(shí)器定時(shí)決定采樣頻率； (2)設(shè)置 ADC模塊； 其軟件流程圖如下所示 , 20 圖 信號(hào)調(diào)理電路 事件管理器定時(shí)設(shè)置 在 AD采集過(guò)程中，利用事件管理器 EV的通用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)采樣頻率的確定。事件管理器包括 EVA和 EVB，有通用定時(shí)器 4，每個(gè)定時(shí)器有如下特點(diǎn)：： 16 位 TxCNT（定時(shí)器增 /減計(jì)數(shù)器）。 16 位 TxCMPR（定時(shí)器比較寄存器）。 開始 DSP 初始化 ADC 模塊初始化 配置 ADC 配置 EVA 設(shè)置定時(shí)器 1 AD 采集 中斷服務(wù)程序入口 AD 采樣，將采樣結(jié)果送入循環(huán)采樣數(shù)組 采樣滿 512 次 ? 消除 AD 中斷標(biāo)志開總中斷 中斷返回 N Y 21 16 位 TxPR（定時(shí)器周期控制寄存器）。 16 位 TxCON（定時(shí)器控制寄存器）。 一個(gè) TxCMP用于通用定時(shí)器比較輸出。 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。本設(shè)計(jì)采用的是連續(xù)增計(jì)數(shù)模式，下圖為其工作模式圖： 圖 通用定時(shí)器連續(xù)增 計(jì)數(shù)模式 當(dāng)計(jì)數(shù)器和周期寄存器在一個(gè)時(shí)鐘周期匹配時(shí)，中斷標(biāo)志位會(huì)置為 1。在外設(shè)中斷未被屏蔽的情況下將產(chǎn)