【正文】 或者發(fā)送一個(gè)單元，置標(biāo)志位，CPU輪詢次標(biāo)志位。第二種就是每收到或者發(fā)送一個(gè)單元，給CPU發(fā)送中斷。第三種就是通過DMA收到或者發(fā)送完一組的單元，再給CPU中斷。本系統(tǒng)種采用的是第三種方式。這里采樣DMA方式，串口每發(fā)送或者接受一個(gè)單元，都會(huì)自動(dòng)觸化DMA將其搬送到某一個(gè)緩沖區(qū)，等緩沖區(qū)滿或者半滿之后，再產(chǎn)生中斷，這樣CPU就接受中斷而進(jìn)行處理。對串口控制寄存器的相關(guān)位置0，串口復(fù)位stm spcrl 0，spsa0；stm 0000h，spsd0stm spcr20，spsa0stm0000h，spsd0；發(fā)送復(fù)位按照系統(tǒng)的相關(guān)要求，對MCBSP進(jìn)行編程配置stm spcrl0，spsa0stm 06h，spsd0；stmstmstmstmspcr20，spsa0200h，spsd0；r,cr0，spsa0 ；oeh，spsd0stmstmstmstmstmstmrcr 1 0，spsa00040h，spsd0rcr20，spsa04h，spsd0；xcrl0，spsa0 ；發(fā)送0040h，spsd0；stm xcr20，spsa0 ；發(fā)送stm 4h，spsd0等待2個(gè)時(shí)鐘周期，保證內(nèi)部同步NOP：NOP：因?yàn)榈谝徊绞鞘勾趶?fù)位，所以這里要對串口使能stm spcrl 0，spsa0；stm 07h，spsd0stm spcr20，spsa0strn 201h，spsd0；打開緩沖串口 液晶的初始化其實(shí)對液晶的顯示工作，主要是理解液晶顯示的初始指令，也就是靈活運(yùn)行這些指令來實(shí)現(xiàn)圖形的顯示，這些指令一般比較簡單，拿MGLSl6294來說。它有7條指令：①顯示開／關(guān)指令②顯示起始行ROW設(shè)置指令③頁P(yáng)AGE設(shè)置指令④列地址YAddress設(shè)置指令⑤讀狀態(tài)指令⑥寫數(shù)據(jù)指令⑦讀數(shù)據(jù)指令以下是對液晶進(jìn)行初始化的C語言程序：void LcdInit(void){LcdCmdWr(O，0xc0)；LcdCmdWr(1，OxcO)；LcdCmdWr(O，0x3f)；LedCmdWr(1，Ox30；}void LcdCmdWr(bit DispArea，uchar CmdP){if(DispArea==0){LedCSI=I；LcdCS2=O；)else{LcdCSI=O；LcdCS2=I；}LcdDI=0；LcdRW=I；LcdChkBusy0；LcdRW=O；DatBus=CmdP；LcdEN=I；LcdEN=0；} FPGA中部分電路的初始化工作設(shè)置默認(rèn)的衰減/放大倍數(shù)；設(shè)置觸發(fā)產(chǎn)生電路的觸化字；初始化鍵盤掃描電路；初始化觸發(fā)電路(包括對FIFO的清空處理等)，其中包括觸發(fā)信號是來自內(nèi)部還是外部，上升沿還是下降沿觸發(fā)，自動(dòng)觸發(fā)還是單次觸發(fā)等；這些參數(shù)的初始化主要包括用戶根據(jù)需要在鍵盤上進(jìn)行設(shè)置。然后單片機(jī)通過多緩沖串口把用戶設(shè)計(jì)好的這些參數(shù)傳到DSP里面。因?yàn)镈SP的低8位數(shù)據(jù)線是通過與FPGA中的相關(guān)電路相連接的。所以DSP要向這些電路發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，必須先選中這些電路。下面是設(shè)置這些參數(shù)的一部分程序。/*首先要使得FⅡO工作在tri．state狀態(tài)下*/set_dso_eontrol(0x6 I CONTROL—BIDI—BIT)；set_dso_control(0x7 CONTROL—BIDI—BIT)；set_dso_control(0x0)；/*首先設(shè)置前16位數(shù)據(jù)*/set_reg(0x2，(chat)(scope_data．pretriggeramp。0xFFFF))；/*pulse the pre_trig_load0 bit */set_reg(0x3，0x0)；set_reg(0x3，0x 1)；set_reg(Ox3，OxO)；/*再設(shè)置最后3位數(shù)據(jù)*/set_reg(Ox2，(char)((scope_data．pre_triggeramp。Ox070000)16))；/*加一個(gè)脈沖進(jìn)來*/set_reg(Ox3，OxO)；setreg(Ox3，Ox4)；set__reg(Ox3，OxO)；/*設(shè)置示波器的工作模式/*switch(scope_data．scope_mode){case O：i0；break；case 1：i=l；break；case 2：i=6；break；case 3：i=2；break；)/*設(shè)置時(shí)鐘分頻值/*i=i I(scope_data．cloek_div《5)；i=i I(scope_data．trig_sel《3)；set_reg(Ox4，i)；/*設(shè)置觸發(fā)值寄存器/*if(scope_data．scope_mode==2){set_reg(Ox2，(char)scope_data．trig value)；set_reg(Ox5，OxO)；set_reg(Ox5，Ox 1)；set_reg(Ox5，OxO)；set_reg(Ox2，(char)(scope_data．trig_value8))；setreg(Ox5，OxO)；setreg(Ox5，Ox2)；setreg(Ox5，OxO)；53else{setreg(0x2，(char)scope_data．trigvalue)；set_reg(0x5，0x0)；setreg(0x5，0x3)；set_reg(0x5，0x0)；}/*初始化DSP的控制和FIFO的寫指針*/set_reg(0x3，0x0)；set reg(0x3，0x10)；set_reg(0x3，0x0)；/*返回/*return；} 數(shù)據(jù)處理的相關(guān)算法數(shù)據(jù)從AD采樣進(jìn)來后，要很好地恢復(fù)出原來的信號，需要經(jīng)過DSP的相關(guān)處理。一般需要DSP完成信號的插值算法和DSP的濾波。 插值算法理論上講通過一個(gè)濾波器就可以把信號從中恢復(fù)出來。也就是即使什么都不做，只要采樣頻率達(dá)到一定的采樣率。把一個(gè)一個(gè)采樣進(jìn)來的點(diǎn)顯示到液晶顯示器里面。理論上也可以恢復(fù)出原始的波形。但通常采樣率的采樣速率要是帶寬的5倍左右，要使得波形失真少，還需要采用內(nèi)插技術(shù)。內(nèi)插的種類一般分成直線型和正弦內(nèi)插。也就是說在重建波形的時(shí)候，可以在顯示這些采樣點(diǎn)的同時(shí)，然后采樣點(diǎn)與采樣點(diǎn)之間直接用直線給連接起來。這種直接連接起來的方便在顯示正弦波的時(shí)候失真度還是比較大的。但是對于顯示三角波來說這種內(nèi)插方法還是比較好的。對于正弦內(nèi)插來說它適合于被測信號是曲線型的波形，這個(gè)時(shí)候使用正弦內(nèi)插就比較好了。使屏幕上將各個(gè)采集的采樣點(diǎn)用幅度和頻率均為可變的最佳正弦擬合曲線連接采用了內(nèi)插的方法。這里主要介紹一下正弦內(nèi)插的相關(guān)算法。下面是正弦內(nèi)插的函數(shù)表達(dá)式，以及相關(guān)波形：函數(shù)表達(dá)式：函數(shù)波形：圖61正弦插值的函數(shù)波形 正弦插值正弦插值程序是基于Nyquist定理而推出的Shannon內(nèi)插公式的實(shí)際運(yùn)用，就是對一個(gè)帶限信號毛(f)。如果它的最高頻率分量為Fm，則只要滿足如下條件，就可以用以T為間隔采樣獲得的Xo(nT)=x(n)甩來恢復(fù)出Xo(t)在時(shí)域的任何值。從頻域來看，h(n)實(shí)際上起低通濾波器的作用。 濾波這里的濾波算法采用FIR濾波算法。它的數(shù)學(xué)表示如下所示：FIR的兩大特點(diǎn)：FIR filter的h(n)有限長，只有零點(diǎn)，無極點(diǎn)，因而是穩(wěn)定的；FIR filter在滿足一定條件下，做到具有嚴(yán)格的線性相位；適用于高保真度的信號處理：圖像處理以及數(shù)據(jù)傳輸，語音或音頻信號處理，數(shù)字示波器帶寬已足夠?qū)挘怪膘`敏度相當(dāng)高，顯示出來的噪聲往往很大，這難以避免嚴(yán)重時(shí)能將信號淹沒。為了解決這個(gè)問題實(shí)時(shí)采樣示波器設(shè)有平滑功能等，濾波減小了信號的噪音。一個(gè)FIR濾波程序如下：_c_int00b startnopnopstart： ssbx FRCTSTM COFFTAB，COFF_PRPT N1 ；將FIR系數(shù)從程序存儲(chǔ)器移動(dòng)MVPDCOFF_FIR,*COFF_P+；到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器STM INDEX，B叮DEX PSTM DATABUF,DATA PRPTZ A，N1STL A．，*DaTa．P+ ；將數(shù)據(jù)循環(huán)緩沖區(qū)清零STM (DATABUF+N1)，DATA _P；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針指向x[n(N1)]STM COFFTAB，COF_P ；FIR_TASK：STM INPUT,INBUF_PSTM OUTPUT,OUTBUF_PSTM KS1，BRCRPTBD LOOP1STM N，BK ；FIR循環(huán)緩沖區(qū)大小LD *INBUF_P+,A ；裝載輸入數(shù)據(jù)FIR_FILTER：STL A,*DATA _P+%RPTZ A,NlMAC *DATA_P+0％,*COFF_P+0%,ASTH A,*OUTBUF_ P+LOOP：EEND B EENDEnd 顯示波形也就是在點(diǎn)陣式顯示器的繪圖。如何去繪制波形呢。首先必須確定液晶顯示中波形的顯示坐標(biāo)軸。然后就是讓采集進(jìn)來的數(shù)據(jù)如何在液晶屏幕中確定好位置。也就是如何使得被測波形與液晶顯示的波形數(shù)據(jù)要一一對應(yīng)起來。如果確定好了要顯示數(shù)據(jù)的位置后，相對來說就比較簡單了。只要把相應(yīng)的象素點(diǎn)置1就可以了。下面以MGLS19264為例介紹去確定動(dòng)態(tài)波形的顯示位置。它的分辨率為19264也就是有192列、64行，因?yàn)椴捎玫氖茿D9283。它是8位的AD轉(zhuǎn)換器。這樣它采樣進(jìn)來的數(shù)據(jù)的最大值為+127(對應(yīng)于512mv電壓)，最小值為一128(對應(yīng)于512mv電壓)，這樣一來+127應(yīng)對應(yīng)屏幕的最上一行(O行)，一128對應(yīng)屏幕的最下一行(63行)，0對應(yīng)于橫坐標(biāo)軸(31行)。因此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系數(shù)為128/32=4，數(shù)據(jù)與顯示行號的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：(正數(shù))行號=坐標(biāo)行一待顯示數(shù)據(jù)/轉(zhuǎn)換系數(shù)；(負(fù)數(shù))行號=坐標(biāo)行+待顯示數(shù)據(jù)/轉(zhuǎn)換系數(shù)；列號只要根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)順序由0遞增至191。然后根據(jù)情況再換行就可以了。確定位置后，即可根據(jù)顯示形式的不同賦予相應(yīng)的顯示值。圖形顯示程序流程圖如圖62所示。置橫坐標(biāo)，初始化號取數(shù)判斷正負(fù)計(jì)算行號，列號，頁號寫顯示數(shù)據(jù)判斷正負(fù)頁面大于最大頁號頁號加以，寫FFT列號加一列號大于192結(jié)束YN負(fù)正開始圖62 圖形顯示流程圖第7章 結(jié)束語本文的目的是采用FPGA+DSP+單片機(jī)來設(shè)計(jì)一個(gè)100M(重復(fù)帶寬)的數(shù)字示波器。本設(shè)計(jì)中DC一100MHz的被測信號經(jīng)過前端電路把信號調(diào)整到AD輸入電壓的范圍之內(nèi)，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，送到DSP中進(jìn)行相關(guān)處理，之后通過DSP多緩沖串口送到單片機(jī)中，再由單片機(jī)把要顯示的數(shù)據(jù)顯示到LCD中的這么一個(gè)過程，去實(shí)現(xiàn)信號波形的檢測。本文已經(jīng)完成了示波器硬件平臺(tái)的搭建，對前端模擬電路的某些部分做了一下改進(jìn)，觸發(fā)電路部分拋棄了傳統(tǒng)的模擬觸發(fā)方式，采用了全數(shù)字化的觸發(fā)方式。同時(shí)由于本文采用FPGA，使得數(shù)字存儲(chǔ)示波器的設(shè)計(jì)較為靈活，容易升級，可以根據(jù)用戶的需要實(shí)現(xiàn)電路的升級。在軟件方面，由于示波器的軟件量是非常龐大的。所以要想在很短的時(shí)間來完成它也是不可能的。本文只是完成了硬件平臺(tái)的部分驅(qū)動(dòng)程序。阿時(shí)對示波器所要使用到的相關(guān)算法進(jìn)行了相關(guān)的研究。本課題是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，其實(shí)踐性很強(qiáng)，涉及知識非常多，受限于時(shí)I可和個(gè)人的知識水平，尚存在以下不足之處需要以后加強(qiáng)。不足之處有：系統(tǒng)整體性能還有待進(jìn)一步提高。包括示波器的帶寬、存儲(chǔ)深度，尤其是存儲(chǔ)深度有待進(jìn)一步提高，同時(shí)DSP的存儲(chǔ)器容量也有待提高。整個(gè)系統(tǒng)LCD的更新速度有點(diǎn)慢，需要不斷改進(jìn)提高這個(gè)系統(tǒng)顯示的更新速度。答謝辭日月如梭，轉(zhuǎn)眼間我的大學(xué)生活行將結(jié)束。通過大學(xué)階段的學(xué)習(xí)，使我的知識水平得到了一個(gè)很大的提高，學(xué)習(xí)能力和分析處理事務(wù)的能力也得到了很大的鍛煉。大學(xué)階段的生活是積極而非常有意義的。這也是和我們的學(xué)校培養(yǎng)、老師的指導(dǎo)和親人朋友的支持分不開的。首先衷心感謝培養(yǎng)、教育我的導(dǎo)師們。在學(xué)校學(xué)習(xí)期間，老師的諄諄教導(dǎo)和無微不至的關(guān)懷，給了我無窮的前進(jìn)動(dòng)力，鼓舞我更加積極地面對人生。在此，謹(jǐn)夏老師致以最誠摯的感謝!敬祝他身體健康、工作順利！在課題的確定階段，夏瑩老師、吳青萍老師等老師提出了很多寶貴意見，在此對他們表示感謝。感謝我的舍友施江山，邵雷云等同學(xué)在學(xué)習(xí)和生活上給予的幫助。感謝常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院所有的同學(xué)，和他們一起學(xué)習(xí)和生活我很榮幸。感謝我的父母二十多年來對我的養(yǎng)育之恩和諄諄教誨，再一次深深感謝所有關(guān)心我和愛護(hù)我的人!參考文獻(xiàn)[1] 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