【正文】 。在論文的完成過程中，我的同學(xué)們也同樣給了我莫大幫助與支持，與他們一起探討和互相學(xué)習(xí)給予我在論文工作中的許多啟示！無論是在學(xué)習(xí)上還是在生活中，他們都給了我很多的幫助和啟迪。導(dǎo)師強(qiáng)烈的事業(yè)心、循循善誘的教誨和對(duì)生活的真誠感悟令我終生難忘，成為我人生成長中永遠(yuǎn)的財(cái)富。本論文是在我的導(dǎo)師劉智老師的悉心指導(dǎo)下完成的。王炳錫。長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 參考文獻(xiàn)[1] 高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用（修訂版）.北京：. [2] 黃世耀. 激光的基本原理、類型及其應(yīng)用[J]. 中國科技信息 , 2022,(01).[3] 張繼東,鄭寶玉. 語音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)[J]. 通信技術(shù) , 2022,(05).[4] 極低速率語音編碼的新發(fā)展與應(yīng)用；郭莉。激光的光束如果直接照射到眼睛，對(duì)眼睛是非常有害，所以我們必須非常小心。有人穿過激光束還會(huì)帶來了另一個(gè)問題：安全。中斷只是個(gè)瞬間，不會(huì)持久影響。在最后的系統(tǒng)測(cè)試中，產(chǎn)生了一些干擾，干擾并非來自我們系統(tǒng)本身，也不是來自其他裝置，干擾其實(shí)來自于人。另一方面，令我們感到有些意外的是 3kHz 語音的 8 位音頻采樣是那么差（即使之前我們就預(yù)測(cè)到它不會(huì)很好 ）。該裝置可以以 kbps 的速度發(fā)送任意數(shù)據(jù)。接收器通過軟件 UART 的接收引腳（ ）連接到光電二極管電路并且通過輸出端口（ PORTB ）連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路。 音頻設(shè)置設(shè)置音頻傳輸需要使用兩個(gè) ATMega32 芯片。接受子程序執(zhí)行前會(huì)等待開始位的傳輸。由于這個(gè)語音接收程序只需要接收子程序。 語音接收程序該音頻接收程序也非常簡(jiǎn)單，不需要使用任何定時(shí)器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器。因?yàn)楸辉O(shè)置給 ADC 的參考電壓 ARE 是 5V 的，所以 ADC 所產(chǎn)生的 8位電壓值介于 0 和 5V 之間。當(dāng) ADC 完成轉(zhuǎn)換，ADC 轉(zhuǎn)換便完全中斷。這項(xiàng)任務(wù)命令 ADC 在 ADCSR 寄存器中由置位 6（ ADSC ）開始單程轉(zhuǎn)換（即采取樣本）。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 時(shí)鐘分頻器被設(shè)置為 256 個(gè)，它有效地產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘周期的：s?162561?該增值是 25621 。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0基本上用來（通過使用溢出中斷）控制 ADC 轉(zhuǎn)換麥克風(fēng)電壓的頻率。首先是在一個(gè)期望的頻率上采樣麥克風(fēng)電路的輸出電壓，二是在串行數(shù)據(jù)鏈路上發(fā)送 8 位結(jié)果。用戶在第一個(gè) HyperTerm 會(huì)議輸入的信息，可以在第二個(gè)HyperTerm 會(huì)議看到出現(xiàn)。我們將一個(gè) Mega32 的軟件 UART 的接收引腳連接（通過 RS232 ）到運(yùn)行 HyperTerm 會(huì)議的計(jì)算機(jī)，傳輸引腳連接到激光發(fā)射器電路。 實(shí)質(zhì)上無論什么回聲都是被軟件 UART 收到的。我們簡(jiǎn)要說明了 1 停止位的使用，然后，我們發(fā)送 ASCII 0x12 以清除 HyperTerm 窗口。 測(cè)試程序正如所說的該程序采用了發(fā)送和接收子程序，其方法很簡(jiǎn)單的。收到音頻的程序被稱為語音接收程序，它包括接受子程序。另外兩個(gè)程序，用來測(cè)試我們發(fā)送和接收音頻系統(tǒng)的能力。當(dāng) bitt 到 1 時(shí)while 循環(huán)終止（發(fā)送子程序時(shí)是 0）因?yàn)槲覀儾幌ＭD(zhuǎn)入 Rxbyte 的停止位不是部分?jǐn)?shù)據(jù)，但是我們?nèi)匀槐仨氃?while 循環(huán)越過停止位后延遲 1 位， 正如像在 put 里要求邏輯，分支和轉(zhuǎn)移的時(shí)間，在 get 里他們也被作為延時(shí).這個(gè)子程序的流程圖可以看到如下：長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 開始 b i t c n t = s b + 8P O R T D . 0 = 0t x b y t e 的最高有效位為零延遲到 u s ( h a l f b a u d n u m )T x b y t e 右移一位 b i t c n t 遞減 b i t c n t = 1 ？返回Y e s延遲到 u s ( b a u d n u m )P O R T D . 0 = ?t x b y t e 的最高有效位為 1延遲到 u s ( b a u d n u m )Y e sN OY e sY e sN o長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 4—2 get 子程序流程圖 程序設(shè)計(jì)為了測(cè)試我們的軟件 UART 和我們的硬件安裝程序，我們寫 3 個(gè)程序，一個(gè)是用來測(cè)試從發(fā)送端發(fā)送和接收文本數(shù)據(jù)的系統(tǒng)能力。然后我們根據(jù)我們接受引腳 的接受設(shè)置 Rxbyte 的 MSB（是否 0 收到 0，是否 1 收到 1）。在進(jìn)入這一循環(huán)，我們用指令 delay_us （ buadnum ）延遲整個(gè)位到第一個(gè)位的中間（每個(gè)連續(xù)位反復(fù)循環(huán)）。我們?cè)谶@用 8 而不是9 的原因是當(dāng)我們開始遞減 bitt 時(shí)我們就已經(jīng)越過啟動(dòng)位，然后，我們進(jìn)入一個(gè) while 循環(huán)，它不斷輪詢接收引腳（ ）零位調(diào)整 （即開始位） 。為此，我們必須計(jì)算出兩種不同的延遲值：一個(gè)是全位拖延時(shí)間被命名為 buadnum，另一個(gè)是半位拖延時(shí)間被命名為 halfbuadnum 。要重要注意的是之后讓收到的下一個(gè)字節(jié)覆蓋 Rxbyte 的內(nèi)容。這個(gè)子程序等待啟動(dòng)位，然后當(dāng)其中一個(gè)被檢測(cè)，便從串行數(shù)據(jù)鏈路上每次收到一個(gè) bits，并且在 LSB 開始的時(shí)候把它們轉(zhuǎn)移到字符變量 Rxbyte 中。應(yīng)注意，在循環(huán)中進(jìn)行的任何邏輯，分支，轉(zhuǎn)移，或其他計(jì)算所花費(fèi)的時(shí)都作為延滯（減去 1μs） 。然后，我們?cè)O(shè)置 carry 值作為 Txbyte 的 LSB 的值，我們?cè)傧蛴乙?Txbyte 值 1 位184。然后我們進(jìn)入一個(gè) while 循環(huán)，當(dāng) bitt 達(dá)到 0 時(shí)該循環(huán)終止。在該子程序開始的時(shí)候，我們把它設(shè)置為 9 +sb，每次發(fā)送一位遞減（sb 是數(shù)量停止位，代碼的最后版本中用 sb作為 1） 。我們也設(shè)一個(gè)變量名為 carry 的變量，它基本記錄著從 Txbyte 轉(zhuǎn)移出的最后一長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 位，并且這個(gè)變量代表目前正在發(fā)送的位值。要重要注意的是，要用一個(gè)指令把Txbyte 的內(nèi)容破壞。這個(gè)子程序?qū)?8bits 賦給字符變量 Txbyte，然后在 LSB 開始的時(shí)候在每次轉(zhuǎn)移一個(gè)位到串行數(shù)據(jù)鏈路上的。提供的代碼與此應(yīng)用程序的書面說明完全是匯編語言，.所以我們又提出一個(gè)任務(wù)是執(zhí)行一個(gè) C 版模仿其運(yùn)作。這樣的錯(cuò)誤將在下一個(gè)傳送開始的時(shí)候被“重設(shè)”，因此我們發(fā)現(xiàn)，該軟件 UART 不能對(duì)錯(cuò)誤敏感到微秒（特別是在較低 bauds ） 。我們還需要接收器的“ halfbuadnum ”（buadnum / 2 的結(jié)果可作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，除非 buadnum 是奇數(shù)） 。長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 我們首先必須計(jì)算時(shí)間長一點(diǎn)的理想波特率： 1????????1000000[????/?????? ] （）在 μs 時(shí)期：??????????????????= 1????????[??????]= 1????????[??/??????] （） 然后，我們這一輪的結(jié)果減去 1μs。這兩個(gè)時(shí)間實(shí)際上是相同的，并且也是我們的UART 軟件實(shí)施軟件延遲調(diào)用的時(shí)間。由 UART 通過串行數(shù)據(jù)鏈路傳送的比特的速率稱為波特率. 此外，數(shù)據(jù)傳輸率 300baud 與 300 bps 相似 。這就是說，在任何特定時(shí)間它只能傳送或接收，而不是在同一時(shí)間發(fā)送和接收（全雙工） 。相比之下，我們的軟件 UART 樣品只有一次在中間收到 bits，以確定其比特值。（我們的目的是忽略更加復(fù)雜的 1 個(gè)奇偶校驗(yàn)位的實(shí)現(xiàn)） 。8bits 開始位的后面是訊息的內(nèi)容。這些位在 UART 協(xié)議里分別被稱為啟動(dòng)位和停止位它們分別是 0 和 1。因?yàn)?bit 信息是串聯(lián)傳送，所以由此產(chǎn)生的單線連接稱為串行數(shù)據(jù)鏈路。這些子程序的發(fā)展說明如下。我們可以很容易地為我們的軟件 UART 引腳保留接收和發(fā)送兩個(gè)端口（最后文本中的代碼引腳 和 分別為接收和發(fā)射）。這意味著我們將發(fā)送的信息以數(shù)字形式通過串行數(shù)據(jù)鏈路。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 8Jun2022 Sheet of File: D:\Program Files\Protel 99se三三三\Examples\Backup of B y:32184ALMC711圖 3—5 激光驅(qū)動(dòng)器一旦信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（未顯示，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程） ，便被升高電壓然后再由低通濾波器濾波（以優(yōu)化音質(zhì)） 。長春理工大學(xué)