【正文】 波，之后正弦波將以數(shù)字量的形式發(fā)送至 IO口，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生模擬量的正弦波。 DAC 轉(zhuǎn)換模塊 首先，先確定正弦波的 分辨率、精度等各項參數(shù)以方便確定 DAC型號及設(shè)計電路。因為本次設(shè)計要求最高可采集到 10kHz的正弦波，因而有： 100點 *10kHz=1MHz （ 21） （ 21）表明了對 DA的要求是它的采樣率必須達(dá)到 1MHz以上才可以實現(xiàn) 10kHz的正弦波發(fā)生；因為是 8位分辨率且通過 IO口的 8位來輸出，因而需要一個 8位并口的 DA實現(xiàn)。 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 利用 Sallen_Key電路結(jié)構(gòu)設(shè)計二階有源帶阻網(wǎng)絡(luò)，簡單而且比較容易實現(xiàn)。 AD 采集模塊 AD采集模塊可有以下兩種設(shè)計方案： （ 1）利用外接的 AD通過硬件連接的方式對模擬量的波形進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化后的數(shù)字量通過 IO輸入 DSP中。 （ 2）利用 F2812包含的 12位， 16通道的 ADC通過軟件設(shè)置的方式將模擬量波形轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。 FFT 計算處理模塊 因為 F2812芯片上專門有指 令用于 FFT操作，使得在 F2812芯片上實現(xiàn) FFT算法速度更快且更為方便用戶使用，所以直接采用即可。支持如下所示的開發(fā)周期的所有階段。 庫文件（ .lib），頭文件（ .h），源文件（ .c）和 CMD文件 (.CMD)組成一個完整的工程，缺一不可。所以在使用庫時須用相應(yīng)頭文件說明。一般情況下頭文件不需修改便可直接使用。系統(tǒng)庫包 含 了編譯器的所有功能：初始化 C語言環(huán)境，標(biāo)準(zhǔn) C的函數(shù)庫 ,設(shè)置堆棧等，還可以添加其他的庫文件。 其優(yōu)點是 庫文件編譯后看不到源代碼，保 8 密 性 好 ；同時便于維護。 源文件： 有且須有一個含 main（）函數(shù)的 C語言源程序文件。 文件格式為“ .c”。 （ 2）主函數(shù) （ 3） ： PIE初始化函數(shù)（與中斷相關(guān)）。 （ 5） ：系統(tǒng)初始化，以保證 F2812正常工作。 cmd文件 的作用是 定位 DSP代碼。 cmd文件就是在編譯源程序、生成機器代碼的過程中發(fā)揮作用。 CPU定時器結(jié)構(gòu)較簡單，工作模式較單一，同時一旦啟動就會循環(huán)往復(fù)工作，因此使用非常方便，所以很適合為用戶程序提供一個基準(zhǔn)時鐘實現(xiàn)軟件各模塊的同步?？蓪⒂嫈?shù)周期先存到 PRDH:PRD（周期寄存器）中，當(dāng)計數(shù)器啟動時， PRDH:PRD 的值載入 TIMH:TIM（計數(shù)器）中進(jìn)行減計數(shù)，當(dāng)值減為 0 時，發(fā)出中斷請求信號，同時計數(shù)值重新裝載到周期寄存器中 。 // 初 始 化 定 時 器 0 周期寄存器 = 0。 //初始化定時器 0預(yù)定標(biāo)計數(shù)器使其分頻系數(shù)為 sysclkout/1，即 150MHz。 = 1。 //將周期寄存器 PRD中的值裝入計數(shù)器寄存器 TIM 中， //重裝載控制位寫 1，控制分頻系數(shù)和計數(shù)初值的裝載 12 =1。 //定時器 0 將繼續(xù)運行 =1。由于多種外設(shè)集成于芯片內(nèi)部，會產(chǎn)生許多外設(shè)中斷，因為 CPU無法處理所有的 CPU級中斷請求，因而 F2812有一個專門用于處理判定外設(shè)中斷的中斷擴展控制器（ PIE）。 外設(shè)級 一當(dāng)外設(shè)有中斷事件， 對應(yīng)外設(shè)的中斷標(biāo)識位就會置 1，若對應(yīng)中斷使能位設(shè) 1，那么外設(shè)中斷的請求信號 PIE控制器。 PIE 級 PIE的中斷都有一個 （中斷標(biāo)志位） 和一個 （中斷使能位）， 另外，每個 CPU 中斷組都有一應(yīng)答位 PIEACKx。 CPU級 13 CPU 級中斷標(biāo)志寄存器一旦在中斷請求送入后標(biāo)志位就會置 1。 實現(xiàn)中斷主要語句如下： DINT。 //使能 INTM（全局中斷） ERTM。 //有些寄存器受到寫保護，要寫它就先用此語句禁止寫保護，寫自由 =amp。 EDIS。//PIE級中斷使能 IER|=M_INT1。 ReloadCpuTimer0()。 if(time==fre) { time=0。 14 if(ncount=100) { ncount=0。 if(round==1000/fre) { round=0。 } if(fre=100) fre=1。 } 這段程序中 ncount 用來一個周期內(nèi)計送出的點數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個周期的 100點時， ncount 變?yōu)?0； fre 為從 100Hz 到 10KHz 的 100個不同頻率檔， time 是用于定時器進(jìn)入中斷次數(shù)的計數(shù)，當(dāng) time 計數(shù)值 =fre 的值時會向 IO 送出正弦表的值，同時 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，說明 1000/fre 個當(dāng)前頻率下的正弦波已經(jīng)全部送出， fre 自動加 1， round 變?yōu)?0。嵌入式系統(tǒng)中常有很多的簡單外部設(shè)備 /電路，對它們的控制，使用 GPIO（通用可編程 IO 接口）即可。 為了將數(shù)字量的正弦波輸出，設(shè)計需要通過設(shè)置 GPIO 實現(xiàn)，具體語句如下： void InitGpio(void) { EALLOW。//將 gpio 設(shè)置為通用 i/o 口 =0x00ff。 //窗寬為 0，無抗噪聲能力 EDIS。它是 8 位分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換集成芯片。 這個 DA 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用很廣泛因為它相比其他芯片來說 價格低、接口 電路 簡單、轉(zhuǎn)換控制容易。 16 圖 DA模塊電路圖 如圖所示， DA 模塊采用的是 0832 器件手冊上的應(yīng)用例程。 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 本次設(shè)計采用的是有源帶阻濾波器。 電阻電容組成外圍網(wǎng)絡(luò)和 LM358芯片 一起 實現(xiàn)功能。 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。 其各項參數(shù)如下： R1=R2=R=56k； R3=27k C1=C2 =1Nf ； C3= R5=Rf； R4=RF。 信號調(diào)理電路模塊 其電路圖如下圖所示： 19 圖 信號調(diào)理電路 圖中 R6以及 R7用于分壓，使信號電壓降低在 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 ” 前后級之間的影響 。事件管理器包括 EVA和 EVB，有通用定時器 4，每個定時器有如下特點：： 16 位 TxCNT（定時器增 /減計數(shù)器）。 開始 DSP 初始化 ADC 模塊初始化 配置 ADC 配置 EVA 設(shè)置定時器 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（定時器周期控制寄存器）。 一個 TxCMP用于通用定時器比較輸出。本設(shè)計采用的是連續(xù)增計數(shù)模式，下圖為其工作模式圖： 圖 通用定時器連續(xù)增 計數(shù)模式 當(dāng)計數(shù)器和周期寄存器在一個時鐘周期匹配時，中斷標(biāo)志位會置為 1。此周期中斷通過 GPTCONA開啟ADC，中斷標(biāo)志置 1，同時 AD啟動信號送至 AD。//給比較寄存器賦值 =0xFFFF。 // EVA 中的通用定時器 1中斷產(chǎn)生 AD啟動 =0x1042。 ADC 包含一個轉(zhuǎn)換器，兩個排序器。轉(zhuǎn)換完成后結(jié)果存放在 ADCRESULT里。 23 圖 ADC模塊原理框圖 其原理如圖 。其作用是自動排序多個轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換之后結(jié)果就存于相應(yīng)的 ADCRESULTn（結(jié)果寄存器）中。利用對 CONVxx 位（位于排序寄存器中）置不同的值確定用于 AD采集的信號從哪個管腳輸入。采樣保持器 A（ S/HA）的任意一個輸入管腳是從 0到 7中任意一個數(shù)表示。采樣保持器 B（ S/HB）的任意一個輸入管腳是從 8到 15中任意一個數(shù)表示。在本次設(shè)計中，采用的輸入管腳是ADCINA3，因此 CONVxx 中的值為 2 進(jìn)入中斷程序的作用為：定時時間到后程序進(jìn)入中斷模塊，每次進(jìn)入中斷采樣一次，之后進(jìn)行中斷標(biāo)志位清除，響應(yīng)中斷等過程而重新等待進(jìn)入中斷；當(dāng)采樣點數(shù)為 512時，采樣結(jié)束。但是直接計算 DFT的計算量與變換區(qū)間長度 N的平方成正比，但是它比較難在實際應(yīng)用中實現(xiàn)，尤其是處理大量采樣點時，計算量將會非常大。 一個 N點序列 x(n)的 DFT為： 10( ) ( ) , 0 , 1 , , 1N knNnX k x n W k N??? ? ??? ?? （ 31） 為了減少運算量，把 N點 DFT分解為幾個短 DFT，可使計算量大幅度減少。 具體方法如下： 分把一個 N點的序列分解為若干個較短的序列，分別計算其 DFT值； 25 利用旋轉(zhuǎn)因子的周期性、對稱性進(jìn)行處理。 ｛