【正文】 { do { time。 XFER=0。 // _nop_。 } void dac0832() { CS=0。 _nop_()。 _nop_()。 star=1。 oe=0。 } return。 } pr[i]=pr[i]/n。k++) 19 { pr[i]=pr[i]+(fr[k]*cos(2*PI*i*k/n)fi[k]*sin(2*PI*i*k/n))。i++) { for(k=0。 } for(i=0。i++) { pr[i]=0。 for(i=0。 } return。 else pi[i] = 。 i++) { pr[i] = sqrt(fr[i]*fr[i]+fi[i]*fi[i])。 } } for(i=0。i++) { fr[k]=fr[k]+pr[i]*cos(2*PI*i*k/n)pi[i]*sin(2*PI*i*k/n)。k++) { for(i=0。 } for(k=0。k++) { fr[k]=0。 for(k=0。 _nop_()。 star=0。 _nop_()。 oe=0。 } _nop_()。 XFER=0。 P0=fr[n]。n++) { // fr[n]=squrt(pr[n]*pr[n]+pi[n]*pi[n])。 for(n=0。 // dac0832()。 mefft(pr,pi,8,fr,fi)。 } if(getdata!=1)。 pr[j]=A[i]。 delay_ms(8)。 oe=1。i8。 _nop_()。 eoc=0。 while(1) { unsigned int i。 // EX0=1。 // EA=1。 unsigned int getdata。 float pr[N]。 //sbit W_R=P3^4。 sbit XFER=P2^6。 sbit D1=P2^0。 sbit star=P3^5。 sbit oe=P3^7。 void delay_us(unsigned int time)。 void mefft(float pr[],float pi[],int n,float fr[],float fi[])。 void chushihua()。我在查了一些資料以后找到了一個(gè)比牛頓迭代法更加快速的方法。 要在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)開根號(hào)的操作。 另一個(gè)重要的問題是開方在單片機(jī)中的運(yùn)行問題。當(dāng) N比較大時(shí)，其運(yùn)算復(fù)雜度對(duì) RAM的需求也是很大的?？焖俑道锶~變換 (Fast Fourier Transfonn， FFT)并不是與離散傅里葉變換不同的另一 種變換，而是為了減少 DFT計(jì)算次數(shù)的一種快速有效的算法，且它們都是為了將信號(hào)變換到頻域并進(jìn)行相應(yīng)的頻譜分析。 由于單片機(jī)的性價(jià)比高，因此在數(shù)據(jù)采集及頻譜分析系統(tǒng)中往往取代 DSP芯片而被廣泛使用。整個(gè)系統(tǒng)的目的、基本理論依據(jù)、完成的功能始終是明確的，但具體實(shí)現(xiàn)上還是出現(xiàn)很多問題。 圖 32 方波傅里葉變換 14 4．結(jié)論 課題是經(jīng)過廣泛的查閱資料、反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出來的。圖 32給出方波原始數(shù)據(jù)實(shí)部為方波幅值 5，虛部為零的諧波分析計(jì)算波形。仿真效果如 下： 圖 31 FFT變換圖 為驗(yàn)證設(shè)計(jì)的諧波分析算法的正確性，算法的驗(yàn)證采用方波作為輸入的 128點(diǎn) FFT，其諧 13 波分析的結(jié)果與用 matlab中的運(yùn)算進(jìn)行比較。圖表也隨仿真的結(jié)果進(jìn)行更新。 其次，添加探針，在需要測試的節(jié)點(diǎn)上添加電流或者電壓探針并將探針添加到FOURIER表中，這里可以直接拖拽探針到 FOURIER表中，也可以通過添加圖線來完成。 首先，單擊工具箱中的 Simulation Graph按鈕。 PROTEUES ISIS系統(tǒng)為模擬電路頻域分析提供了傅里葉分析圖表，使用該圖表可以顯示電路的頻域分析。 傅里葉分析方法用于分析一個(gè)時(shí)域信號(hào)的直流分量、基波分量和諧波分量，即把被測結(jié)點(diǎn)處的時(shí)域變換信號(hào)作為離散傅里葉變換，求出它的頻域變換規(guī)律，將被測結(jié)點(diǎn)的頻譜顯示在分析窗口中 。 在進(jìn)行了大量的資料的收集和比對(duì)，在顯示部分選擇了，用圖表仿真，這樣的效果是比較直觀的，選擇的分析儀是 FOURIER（傅里葉分析）。 (3) 同理，可以從高位到低位逐位求出 M的平方根 N的各位。這種比較只須根據(jù) B[m1]、 B[m2]、 ...、 B[2*n4]便可做出判斷，其余低位不做比較。 余數(shù) M[1] = M b[n1]*pow(2, 2*n2) (2) N的次高位 b[n2]可以采用試探法來確定。 M = B[m1]*pow(2,m1) + B[m2]*pow(2,m2) + ... + B[1]*pow(2,1) + B[0]*pow (2,0) N = b[n1]*pow(2,n1) + b[n2]*pow(2,n2) + ... + b[1]*pow(2,1) + n[0]*pow (2,0) pow(N,2) = M (1) N的最高位 b[n1]可以根據(jù) M的最高位 B[m1]直接求得。 1,...1,0,)()( N10 ??? ??? NkWnxkX knNn 圖 28 蝶形運(yùn)算 因?yàn)榕虐娴脑颍?pow(X,Y)表示 X的 Y次冪，用 B[0]， B[1]， ...， B[m1]表示一個(gè)序列， 其中 [x]為下標(biāo)。 } } } } 在 FFT算法中，蝶形運(yùn)算是怎么樣的。 k = 128。 } 10 P = p3 j。 while ( i 0) { p = p3 2。 j + + ) / /第二層循環(huán) { p = 1。 } for( j = 0。 while ( i 0) { b = b3 2。 L + + ) / /第一層循環(huán) { b = 1。等待判斷是否轉(zhuǎn)換結(jié)束； OE=1；從中讀取數(shù)據(jù)； 把從 ADC0808 中讀取的數(shù)據(jù)，存放在一個(gè)數(shù)組里面，為進(jìn)行傅里葉變換做準(zhǔn)備； 算法實(shí)現(xiàn) 在單片機(jī)中進(jìn)行如下編程控制 [10]； Void FFT( int XR[ ] , int XI[ ] ) { ?? / /初始化及倒序 / /FFT算法 for(L = 1。 _nop_()。 START =0。//啟動(dòng) _nop_()。//初始化 START=0。 Sbit START=P3^5。 Sbit OE= P3^7。所以從單片機(jī)引出來的控制線，主要是控制 START、 EOC 以及 OE。如果你使用 c 語言編程，那么 keil幾乎是你的不二之選，即使不使用 c 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 Keil 提供了包括 c 編譯器、宏編譯器、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在儀器。其編譯環(huán)境選擇了 keil。 18V。其特點(diǎn)有：較低的偏置電壓和偏置電流；輸出設(shè)有短路保護(hù)；輸入級(jí)具有較高的輸入阻抗；內(nèi)建頻率補(bǔ)償電路；較高的壓擺率。 所謂建立時(shí)間，系指數(shù)模擬轉(zhuǎn)換器中的輸入代碼有滿度值的變化時(shí)，其輸出模擬信號(hào)電壓（或模擬信號(hào)電流）達(dá)到滿刻度值的 1/2LSB（或滿刻度值差百分之多少）時(shí)所需的時(shí)間。 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度以最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式給出。 線性度通常用非線性誤差的大小表示 D／ A轉(zhuǎn)換器的線性度。 分辨率這里指最小輸出電壓（對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)字量只有最低有效位為 “ 1” ）與最大輸出電壓（對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出信號(hào)所有有效位全為 “ 1” ）之比。這種情況表明憑借 8051 端口的輸出電壓，不能夠驅(qū)動(dòng) DAC0832，故的需要外加一個(gè)上拉電阻，如圖 24 所示。 DAC0832 引腳功能電路應(yīng)用原理圖 DAC0832 是采樣頻率為八位的 D/A 轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832 芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要 (如要求多路 D/A 異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等 )。22由 ILE、 CS、 WR1的邏輯組合產(chǎn)生 LE1，當(dāng) LE1 為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換， LE1 的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存； XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平 有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效； WR2： DAC 寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。其中，間接 D／ A 轉(zhuǎn)換方式在集成 D／ A轉(zhuǎn)換器中很少使用。 D／ A轉(zhuǎn)換器可分成兩大類： D／ A 轉(zhuǎn)換器是指直接將輸入的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出的模擬信號(hào)。 每一個(gè)數(shù)字量都是數(shù)字代碼的按位組合，每一位數(shù)字代碼都有一定的 “ 權(quán) ” ，對(duì)應(yīng)一定大小的模擬量。 D/A 轉(zhuǎn)換器用來將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。這個(gè) DA 芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 D/A 轉(zhuǎn)換器與 51 的接口模塊 DAC0832 是 8 分辨率的 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片 [3][4]。一般在 硬件仿真時(shí)采用ADC0808 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用 ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。其內(nèi)部有一個(gè) 8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 路模擬信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 圖 21 系統(tǒng)原理圖 本系統(tǒng)只是在 protues 下的仿真，對(duì)于信號(hào)的預(yù)處理這個(gè)模塊就簡化了，直接給出模擬信號(hào)，讓 ADC008 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理。在 Proteus ISIS 中，