【正文】
從論文的選題,研究思路和確定,論文的撰寫到修改的整個(gè)過程中,為我提出了許多寶貴的意見,并對(duì)我的研究工作進(jìn)行了周密的安排,使我不僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能,更學(xué)到了她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng) 和一絲不茍,實(shí)事求是的治學(xué)態(tài)度。 經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我認(rèn)識(shí)到自己的不足,因?yàn)樵趯?duì)于已學(xué)過的東西還是不能全面的運(yùn)用。本文主要介紹了一種在 AVR 單片機(jī)中實(shí)現(xiàn) FFT 算法的方法,直接計(jì)算離散付立葉變換共需作 N2 次復(fù)數(shù)乘法及 N(N1)次復(fù)數(shù)加法 ,而用快速付立葉變 換 ,只需 2/)log( 2 NN 次乘法和 NN 2log 次加法 .直接算法和快速算法的乘法次數(shù)之比為 2N/log2 N,加法次數(shù)之比為 (N1)/log2 N。而使數(shù)字信號(hào)處理從理論走向?qū)嵱玫氖强焖俑读⑷~變換 (FFT), FFT 的出現(xiàn)大大減少了 DFT 的運(yùn)算量,使實(shí)時(shí)的數(shù)字信號(hào)處理成為可能、極大促進(jìn)了該學(xué)科的發(fā)展。應(yīng)當(dāng)注意的是:有的提示出錯(cuò)行并不是真正出錯(cuò)的行,如果在提示出錯(cuò)的行上找不到錯(cuò)誤的話,則應(yīng)該到上行再找。寫好程序后,不能立刻燒入單片機(jī),先對(duì)紙面上的程序 進(jìn)行人工檢查。 主板模塊調(diào)試 在本次設(shè)計(jì)中,主控模塊是非常重要的部分,它不僅是本次設(shè)計(jì)的核心,同時(shí)在后面的 PC 機(jī)接口調(diào)試中也要用到其輸出信號(hào)。再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象,如有再仔細(xì)檢查出并排除。 ( 2) 本系統(tǒng)的元 器件比較少,所 以在線的大小方面可以選擇粗一點(diǎn),這樣防止在腐蝕時(shí)疏忽使線斷或者焊接時(shí)線太密,發(fā)生短路現(xiàn)象;同時(shí)輸入輸出端用的導(dǎo)線盡量避免相鄰平行。 ( 3) 盡可能使元器件平行排列整齊。 布局 關(guān)于布局,應(yīng)該圍繞核心元件布局,考慮實(shí)際的元件連接,使連線盡量沒有交叉,為了達(dá)到良好的效果,正確的布局應(yīng)該遵循以下的法則: ( 1) 按照電路的流程安排 各個(gè)功能電路單元的位置,相鄰的元件不應(yīng)該相隔太遠(yuǎn),并且使信號(hào)盡可能保持一致的方向。要使制成電路板后系統(tǒng)工作正常 ,在制作 PCB板時(shí)一定多加注意,在這次制作印刷板的過程中,我得到了很多知識(shí)和經(jīng)驗(yàn): 確定 PCB 的大小 首先,要考慮 PCB 尺寸大小。 for(k=j。i=7L。i。L=7。 (4)為提高軟件設(shè)計(jì)的總體效率,以簡(jiǎn)明、 直觀的方法對(duì)任務(wù)進(jìn)行描述,在編寫應(yīng)用軟件之前,應(yīng)繪制出程序流程圖。 (2)要樹立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)風(fēng)格,各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化、子程序化。并且易學(xué)易用 。匯編語言的優(yōu)點(diǎn)是:代碼生成效率高,程序運(yùn)行速度快。單次轉(zhuǎn)換的結(jié)果 VVREFINADC 1024?? , (41) 式( 41)中, VIN 為被選中引腳的輸入電壓, VREF 為參考電壓。 。如果使用 200x 增益, 可得到 7位分辨率。器件還支持 16路差分電壓輸入組合。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號(hào)中的 78或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓,如 7805 表示輸出電壓為正 5V,主要供單片機(jī)正常工作用, 7905 表示輸出電壓為負(fù) 5V,如接運(yùn)放時(shí)會(huì)用到。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇了方案二。但這種方式使用的 I/O口數(shù)較多,不利于擴(kuò)展多個(gè)按鍵。 K 和 A 是背光燈電源。習(xí)慣上在 AREF 腳接一只 的電容到地( C4),如圖 所示。接上是為了線路的規(guī)范化,本系統(tǒng)晶振電路如圖 所示。 圖 晶振電路 ATMEGA64 已經(jīng)內(nèi)置 RC 振蕩線路,可以產(chǎn)生 1M、 2M、 4M、 8M 的振蕩頻率。 ATMEGA64 單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) P E N1P E 0 R X D 0/ ( P D I )2P E 1 ( T X D 0/ P D O )3P E 2 ( X C K 0/ A I N 0)4P E 3 ( O C 3A / A I N 1)5P E 4 ( O C 3B / I N T 4)6P E 5 ( O C 3C / I N T 5)7P E 6 ( T 3/ I N T 6)8P E 7 ( I C 3/ I N T 7)9P B 0 ( S S )10P B 1 ( S C K )11P B 2 ( M O S I )12P B 3 ( M I S O )13P B 4 ( O C 0)14P B 5 ( O C 1A )15P B 6 ( O C 1B )16P B 7 ( O C 2/ O C 1C )17P G 3/ T O S C 218P G 4/ T O S C 119R E S E T20V C C21GND22X T A L 223X T A L 124P D 0 ( S C L / I N T 0)25P D 1 ( S D A / I N T 1)26P D 2 ( R X D 1/ I N T 2)27P D 3 ( T X D 1/ I N T 3)28P D 4 ( I C 1)29P D 5 ( X C K 1)30P D 6 ( T 1)31P D 7 ( T 2)32P G 0 ( W R )33P G 1 ( R D )34P C 0 ( A 8)35P C 1 ( A 9)36P C 2 ( A 1037P C 3 ( A 11 )38P C 4 ( A 12 )39P C 5 ( A 13 )40P C 6 ( A 14 )41P C 7 ( A 15 )42P G 2 ( A L E )43P A 7 ( A D 7)44P A 6 ( A D 6)45P A 5 ( A D 5)46P A 4 ( A D 4)47P A 3 ( A D 3)48P A 2 ( A D 2)49P A 1 ( A D 1)50P A 0 ( A D 0)51V C C52GND53P F 7 ( A D C 7/ T D I )54P F 6 ( A D C 6/ T D O )55P F 5 ( A D C 5/ T M S )56P F 4 ( A D C 4/ T C K )57P F 3 ( A D C 3)58P F 2 ( A D C 2)59P F 1 ( A D C 1)60P F 0 ( A D C 0)61A R E F62GND63A V C C64U1A T m e ga 64 16 A CL C D _D 0L C D _D 1L C D _D 2L C D _D 3L C D _D 4L C D _D 5L C D _D 6L C D _D 7L C D _R E SL C D _D IL C D _EL C D _C S 1L C D _C S 2R E S E TP B 1P B 2P B 3P B 4P B 5P B 6P B 7P E 0P E 1P E 2P E 3P E 4P E 5P E 6P E 7P F 0P F 1P F 2P F 3P F 4P F 5P F 6P F 7P A 0P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 7P D 0P D 1P D 2P D 3P D 4P D 5P D 6P D 712Y1X T A L22pFC1C a p22pFC2C a pS 10S W P B10KR1R e s 2+ 5V10 U FC3C a p P ol 1+ 5V10 U HL1I nd uc t or I r on0. 1U FC4C a p0. 1U FC5C a pP B 0R E S E T+ 5V ATMEGA64 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 ,它主要包括復(fù)位電路,晶振電路等。 (4)整個(gè)系統(tǒng)中相關(guān)的器件要盡可能做到性能匹配。 (3)硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。 液晶 TG12864 介紹 (1)液晶顯示屏( TG12864)具有輕薄短小,平面顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì),能顯示漢字及各種符號(hào),可以繪制曲線和簡(jiǎn)單的圖像,分辨率高,抗干擾能力強(qiáng)和顯示形式靈活等優(yōu)點(diǎn)。 ( 9) MCUCSR 寄存器中只有 EXTRF 與 PORF。 ( 5) 端口 F 作為 ADC 的模擬與數(shù)字輸入端。波特率寄存器中只有低 8 位有效。 AREF :A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。 XTAL2 :反向振蕩放大器的輸出端。 RESET :復(fù)位輸入引腳。在復(fù)位過程 中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 G 處于高阻狀態(tài)。端口 F 也是 JTAG 接口。作 為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。端口 E 也可以用做其他不同的特殊功能。 端口 E(PE7..PE0) :端口 E為 8位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 B處于高阻狀態(tài)。端口 A也可以用做其他不同的特殊功能。 引腳說明 VCC :數(shù)字電路的電源 GND :地 端口 A(PA7..PA0) :端口 A 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。 3 芯片性能及特點(diǎn)介紹 ATMEGA64 單片機(jī)的性能特點(diǎn) AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個(gè)通用工作寄存器。這樣,我們可用三重循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn) DITFFT 運(yùn)算,程序框圖如上圖 所示, 順 序 倒 序 十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù) 0 000 000 0 1 001 100 4 2 010 010 2 3 011 110 6 4 100 001 1 5 101 101 5 6 110 011 3 7 111 111 7 設(shè) x(n),M N=2M 倒序 L=1,M 21??LB J=0,B1 2 LMJp ??? k=J,N1,2L WWpNpNBkAkABkABkAkAT)()()()()(??????? TkA ?)( 輸出 圖 FFT 算法流程圖 開始 結(jié)束 XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 12 頁 共 31 頁 程序運(yùn)行后,數(shù)組 A中存放的是 x(n)的 N點(diǎn) DFT,即 X(k)=A(k)。 M次偶奇時(shí)域抽選過程如右圖所示。而 A 1?L (J)表示第 L級(jí)運(yùn)算前 A(J)的值(即第 L 級(jí)蝶形的輸入數(shù)據(jù))。 由 8 點(diǎn) DITFFT 運(yùn)算流圖可以發(fā)現(xiàn),第 L 級(jí)共有 2 1?L 個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)因子。每個(gè)蝶形都要乘以因子,稱其為旋轉(zhuǎn)因子, p 稱為旋轉(zhuǎn)因子的指數(shù)。 圖 8 點(diǎn) DFT 一次時(shí)域抽取分解運(yùn)算流圖 圖 8 點(diǎn) DITFFT 運(yùn)算流圖 XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 9 頁 共 31 頁 從