【正文】 生外設(shè)中斷請求。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。 具體實現(xiàn)語句如下： 22 =0xfd11。//給比較寄存器賦值 =0xFFFF。 //給周期寄存器賦值 =1。 // EVA 中的通用定時器 1中斷產(chǎn)生 AD啟動 =0x1042。 //遞增模式， x/1分頻，內(nèi)部時鐘，使能比較，使用自己的周期，立即啟動定時器計數(shù) ADC 設(shè)置模塊 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）有 16個 12位通道，可通過軟件設(shè)置成兩個 8 通道，或一個 16 通道，本次設(shè)計因為只需要輸入一個通道，所以兩種方式都沒有什么影響。 ADC 包含一個轉(zhuǎn)換器，兩個排序器。排序器在級聯(lián)模式下變?yōu)閱? 16 通道。轉(zhuǎn)換完成后結(jié)果存放在 ADCRESULT里。它比普通單采樣轉(zhuǎn)換分辨率高是因為自動排序器允許相同通道多次轉(zhuǎn)換，因而可以實現(xiàn)過采樣算法。 23 圖 ADC模塊原理框圖 其原理如圖 。排序器分別有 SEQ1和 SEQ2，也可級聯(lián)為 SEQ。其作用是自動排序多個轉(zhuǎn)換。若只需要一個通道輸入信號， 16個通道任意一個都可選擇。轉(zhuǎn)換之后結(jié)果就存于相應(yīng)的 ADCRESULTn（結(jié)果寄存器）中。 AD有順序采樣以及同時采樣兩種工作模式。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。本次設(shè)計采用的是 24 級聯(lián)順序采樣的模式，則 CONVxx 中共有 4 個位定義是從哪個管腳輸入。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。例如，若 CONVxx 中的值為 5，則選擇需要進行 AD轉(zhuǎn)換信號的輸入管腳為 ADCINA5。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。例如，若CONVxx 中 的值為 11，則選擇 ADCINB3管腳。在本次設(shè)計中，采用的輸入管腳是ADCINA3，因此 CONVxx 中的值為 2 進入中斷程序的作用為：定時時間到后程序進入中斷模塊，每次進入中斷采樣一次，之后進行中斷標(biāo)志位清除，響應(yīng)中斷等過程而重新等待進入中斷；當(dāng)采樣點數(shù)為 512時，采樣結(jié)束。 FFT 模塊 DFT（傅里葉變換）用于信號分析處理，它是一種非常重要的變換。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。 20世紀(jì)中科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 了 DFT的一種快速算法，使 DFT的運算效率提高，推動數(shù)字信號的發(fā)展。 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。另外，旋轉(zhuǎn)因子 W的周期性、對稱性可以減少不必要的計算。 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、對稱性進行處理。 周期性： 22()j m lN j mm lN mNNNNW e e W??? ? ?? ? ? ? （ 32） 對稱性： 2Nm mNNWW? ?? （ 33） 時域抽取法 F思想： 首先， N點序列 x(n)分為奇序列 x2(n)和偶序列 x1(n)，分別計算這兩個序列可求得 x(n)的 FFT。 ｛ 12( ) ( 2 ) , 0 , 1 , 12( ) ( 2 1 ) , 0 , 1 , 12Nx r x r rNx r x r r? ? ??? ?? ? ? ??? ? （ 34） 那么 x(n)的 DFT可寫為： ( ) ( ) ( )k n k nNNnnX k x n W x n W??????偶 數(shù) 奇 數(shù) 12( ) ( )kNX k W X k?? （ 35） 因為 X1(k)和 X2(k)的周期都是 N/2，同時由于 2Nk kNNWW? ?? ， X(k)又可表示為 : ｛ 1212( ) ( ) ( ) 0 , 1 , 12( ) ( ) ( ) 0 , 1 , 122kNkNNX k X k W X k kNNX k X k W X k k? ? ? ??? ?? ? ? ? ??? ? （ 36） 如上式表明，一個 N點 DFT分兩個 N/2點的 DFT，圖 ， 26 其成為蝶形運算。 圖 蝶形運算符號 第二次分解： 將1(r)X按 r取奇、偶分為 2個 N/4點的序列 ｛ 3141(l) (2l)(l) (2l+1)XX?? l=0,1,? ， N/41； （ 37） ｛ 1 3 / 2 41 3 / 2 4( ) ( ) ( ) 0 , 1 , 14( ) ( ) ( ) 0 , 1 , 124kNkNNX k X k W X k kNNX k X k W X k k? ? ? ??? ?? ? ? ? ??? ? （ 38） 將2(r)X也按 r取奇、偶可分解成 2個長 N/4的子序列 ｛ ? ? ? ?? ? ? ?5262l 2l , , /l 2l +1? ? ??X X l 0 1 N 4XX ， ，； ， 同理得 ｛ 2 5 / 2 62 5 / 2 6( ) ( ) ( ) 0 , 1 , 14( ) ( ) ( ) 0 , 1 , 124kNkNNX k X k W X k kNNX k X k W X k k? ? ? ??? ?? ? ? ? ??? ? 在 F2812中， TI公司直接提供了用于計算 FFT的函數(shù)，因此給我們帶來了很大方便，我們只要學(xué)會使用計算 FFT的如何使用語句即可。 27 實現(xiàn) FFT過程如下： =ipcb。//cal()函數(shù)處理數(shù)據(jù)起始位置 (amp。fft256)。//復(fù)制旋轉(zhuǎn)因子 for(i=0。iSampleLong/2。i++) {ipcb[i] = Ad_data[i]。} RFFT32_brev(ipcb,ipcb,N)。//位倒序處理 (amp。fft256)。//調(diào)用 256點復(fù)數(shù) FFT運算 (amp。fft256)。//劈分 256點復(fù)數(shù)結(jié)果 m=0。 for(i=0。iSampleLong/2。i+=2) {p=ipcb[i]。 q=ipcb[i+1]。 n=p*p+q*q。 n=sqrt(n)。 mod[m]=n。 m++。} 程序中 ipcb是用來存放傅里葉變換后 X（ k）的數(shù)組，它是復(fù)數(shù)形式 a+bi，存 28 放形式是實部和虛部間隔存儲，因而需要利用求 n來計算它的模值。 第 4 章 設(shè)計結(jié)果 （ 1） 掃頻信號：用示波器觀察，如下圖所示： 圖 掃頻信號 用示波器觀察， DA轉(zhuǎn)換后信號 幅值為 2v*=， 周期為 *3==667Hz 作為輸出信號接后續(xù)電路。 （ 2） 陷波網(wǎng)絡(luò)：用示波器觀察，結(jié)果如下。 29 圖 通過陷波網(wǎng)絡(luò)的波形 在通過陷波網(wǎng)絡(luò)掃頻信號如圖 ，左邊是經(jīng)過陷波網(wǎng)絡(luò)的不是頻率為 3kHz的正弦波，右邊是經(jīng)過陷波網(wǎng)絡(luò)的頻率為 3kHz的正弦波，二者的具體數(shù)據(jù)如下： 頻率 幅值 左圖 T=*= F=770Hz 2v*=9v 右圖 T=*= F= 1v*= 30 用示波器觀察，經(jīng)過陷波網(wǎng)絡(luò)模塊后其他頻率信號幅值為 *2=，大約是輸入信號 的 倍，約等于 倍，符合增益 Kf= （ 3） 調(diào)理電路：里用示波器觀察，結(jié)果如下圖所示： 圖 通過調(diào)理電路的波形 頻率 幅值 左圖 T=*3= F=667Hz 1v*2=2v 右圖 T=*= F= 1v*= （ 4） AD采樣：用 view—— graph—— time/frequency觀察 31 結(jié)果，如下圖所示。 圖 1kHz正弦波 AD采樣結(jié)果觀察 橫坐標(biāo)是時域的，一個周期波形采集回來之后橫坐標(biāo)間隔為 ，單位為s，因此采集到的正弦波的頻率為 1kHz。 （ 5） FFT結(jié)果觀察：用 view—— graph—— time/frequency項觀察，如下圖所示。 32 圖 輸入波形 FFT結(jié)果 輸入的是 1kHz正弦波， CCS直接分析出輸入波形的頻率 ，正好在 1kHz處有一峰值，同時由于輸入的是單極性正弦波，因此在頻率為 0處有一個直