【正文】
每級有 N/2個蝶形。當 N1時, N2 /mF 1,所以 N越大,說明 DITFFT 運算效率越高。 圖 8 點 DFT 一次時域抽取分解運算流圖 圖 8 點 DITFFT 運算流圖 XXX 大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 9 頁 共 31 頁 從圖 所示的 N=8的 DITFFT 運算流圖可以看出,這種運算是很有規(guī)律的,對此流圖進行分析,就可以得出任何 N=2M 點按時間抽取的基 2 FFT 算法 的元素按規(guī)律和特點,以及變成思想。這種原位運算結構可以節(jié)約內(nèi)存,降低設備成本。每個蝶形都要乘以因子,稱其為旋轉因子, p 稱為旋轉因子的指數(shù)。為了編寫計算程序,應先找出旋轉因子 WPN 與運算級數(shù)的關系。 由 8 點 DITFFT 運算流圖可以發(fā)現(xiàn),第 L 級共有 2 1?L 個不同的旋轉因子。 (3)蝶形運算規(guī)律 設序列 x(n)經(jīng)時域抽選(倒序)后,存入數(shù)組 A中。而 A 1?L (J)表示第 L級運算前 A(J)的值(即第 L 級蝶形的輸入數(shù)據(jù))。 因此, 在運算之前應先對序列 x(n)進行倒序。 M次偶奇時域抽選過程如右圖所示。 圖 形成例序的樹狀圖 (N = 23 ) XXX 大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 11 頁 共 31 頁 表 順序與倒序 二進制數(shù)對照表 (N=8) ( 5)編程思想及程序框圖 先從輸入端(第 1級)開始,逐級進行,共進行 M 級運算。這樣,我們可用三重循環(huán)程序實現(xiàn) DITFFT 運算,程序框圖如上圖 所示, 順 序 倒 序 十進制數(shù) 二進制數(shù) 二進制數(shù) 十進制數(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 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 結束 XXX 大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 12 頁 共 31 頁 程序運行后,數(shù)組 A中存放的是 x(n)的 N點 DFT,即 X(k)=A(k)。 按頻率抽取法的運算特點與按時間抽取法基本相同,他們是兩種等價的 FFT 運算。 3 芯片性能及特點介紹 ATMEGA64 單片機的性能特點 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個通用工作寄存器。這種結構大大提高了代碼效率,并且具有比普通的 CISC 微控制器最高至 10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。 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。作為輸入使用時,若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉低時將輸出電流。端口 A也可以用做其他不同的特殊功能。其輸 出緩沖器具有對稱的驅動特性,可以輸出和吸收大電流。在復位過程中,即使系統(tǒng)時鐘還未起振,端口 B處于高阻狀態(tài)。 端口 C(PC7..PC0) :端口 C 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。作為輸入使用時,若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉低時將輸出電流。端口 C也可以用做其他不同的特殊功能。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性,可以輸出和吸收大電流。在復位過程中,即使系統(tǒng)時鐘還未起 XXX 大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 13 頁 共 31 頁 振,端口 D處于高阻狀態(tài)。 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。作為輸入使用時,若內(nèi)部上拉電阻使能,則端口被外部電路拉低時將輸出電流。端口 E 也可以用做其他不同的特殊功能。當不使用 A/D 轉換器時,端口 F 為 8位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。作 為輸入使用時,若內(nèi)部上拉電阻使能,則端口被外部電路拉低時將輸出電流。如果 JTAG 接口使能,即使復位出現(xiàn)引腳 PC7(TDI)、 PC5(TMS)與 PC4(TCK) 的上拉電阻被激活。端口 F 也是 JTAG 接口。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性,可以輸出和吸收大電流。在復位過程 中,即使系統(tǒng)時鐘還未起振,端口 G 處于高阻狀態(tài)。在 ATmega103 兼容模式下,這些引腳僅作為外部存儲器的選通信號及 32 kHz 振蕩器的輸入,復位后,即使時鐘還未起振,異步狀態(tài)下,引腳初始值為 PG0= PG1= PG2=0。 RESET :復位輸入引腳。持續(xù)時間小于門限間 的脈沖不能保證可靠復位。 XTAL2 :反向振蕩放大器的輸出端。不使用 ADC 時,該引腳應直 接與 VCC 連接。 AREF :A/D 的模擬基準輸入引腳。在上電復位時保持該引腳為 低,芯片進入 SPI 串行編程模式,在正常工作時, PEN 無效。波特率寄存器中只有低 8 位有效。 ( 3) 不支持兩線串行接口。 ( 5) 端口 F 作為 ADC 的模擬與數(shù)字輸入端。 ( 7) 內(nèi)部標定 RC 振蕩器頻率不可調(diào)。 ( 9) MCUCSR 寄存器中只有 EXTRF 與 PORF。 ( 11) 八個外部中斷源中只能使用低優(yōu)先級的四個中斷。 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,能顯示漢字及各種符號,可以繪制曲線和簡單的圖像,分辨率高,抗干擾能力強和顯示形式靈活等優(yōu)點。 系統(tǒng)的擴展和模塊設計應遵循下列原則 : (1)盡可能選擇標準化、模塊化的典型電路,提高設計的成功率和結構的靈活性。 (3)硬件結構應結合應用軟件方案一并考慮。但必須注意,由軟件實現(xiàn)的硬件功能,其響應時間要比直接用硬件響應來的長,而且占用 CPU 時間。 (4)整個系統(tǒng)中相關的器件要盡可能做到性能匹配。 (6)單片機外接電路較多時,必須考慮其驅動能力。 ATMEGA64 單片機最小系統(tǒng)硬件設計 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 單片機最小系統(tǒng)如圖 ,它主要包括復位電路,晶振電路等。并且在熔絲