音频信号的FFT分析.docx
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音频信号的FFT分析
音频信号的FＦT分析
一、实验目的:
ﻩ2
二、实验内容：
２
三、实验程序功能与结构说明:
3
四、实验流程图:
３
五、实验步骤:
ﻩ4
1、实验演示：
ﻩ4
六、实验主要程序:
5
１、主函数：
ﻩ5
2、中断程序:
ﻩ１2
3、异步串口初始化程序:
1３
4、ＡD初始化:
ﻩ1４
七、实验结果：
ﻩ15
１、SEEDDEC2８12单元的D３灯由闪烁变成常暗。
ﻩ１5
2、可以看到失真比较大的ＦFT波形,如下图所示:
15
1）、失真信号及频域图:
１5
2）、期信号时域和频域曲线图:
１6
八、实验心得:
ﻩ１6
一、实验目的：
1、熟悉CCS集成开发环
2、熟悉SEＥD-ＤTK实验环境
3、加深对ＤＦT算法原理和基本性质的理解
4、学习用ＦFT对连续信号和时域信号地频谱分析的方法
5、熟悉FFT的算法原理和FFＴ子程序的算法流程和应用
6、了解DＳP处理FFＴ算法的特殊寻址方式
二、实验内容：
1、ＤSＰ的初始化
2、A/D采样
3、FＦT的位倒序程序
4、FＦT的蝶形运算程序
5、求功率谱的程序
6、串口发送与接收
三、实验程序功能与结构说明：
在数字滤波器实验中,主要包含以下文件:
1、ＤTK＿BPD_FFT.c:
这是实验的主程序,包含了包含定时器中断程序、AD中断程序、FFT参数的初始化,完成与SEED-MMI540２的系统的异步通讯、信号采集与FFＴ计算。
2、DSP２8_Sｃi.c：
包含量了异步串口初始化程序。
3、DSＰ２8＿Adc.ｃ：
包含了AD初始化。
4、DＳP28_Ｄefaultlｓr．c:
包含了异步串口接收中断服务程序。
5、Cｆft３２c.asｍ、ｃfft３２i．ａsｍ、rfｆt32bｒ.ａsm、rfft32m.asm、ｒffｔ32s.aｓm、rffｔ32ｗ.asm：
ＴI源代码。
6、SRAＭ.cmd:
声明了系统的存贮器配置与程序各段的链接关系。
7、DTK_BＰD_FFT.ｏuｔ:
DSP上可执行的程序，即实验程序。
四、实验流程图:
五、实验步骤:
1、实验演示：
在脱机（不接ＣCS）的情况下,可以首先进行实验的演示。
在实验选项的菜单下,选择FFＴ实验一项。
先择不使用CCS,确定后，LＣＤ显示屏将显示“程序装载中,请稍侯”,并且用状态条显示程序装载进度，等待装载程序后，SEEDDＥC２81２单元的D3灯由闪烁变暗。
LCD显示屏将显示“FFＴ实验装载成功”。
一段时间后，可以看到在LCD上显示FFT前的原始信号与实验后的功率谱图，如下图（a与b）所示：
2、实验的调试：
1）、将DSP仿真器与计算机连接好：
2）、将DSP仿真器的JTAＧ插关与ＳEED－ＤＥC2812单元的Ｊ1相连接
3）、启动计算机,当计算机启动后,打开SＥＥＤ-DＴKBＰD的电源。
观察SEEＫ-DTK_ＩO单元的+5V、+３.3V、+15V、-１5V的电源指示灯是否均亮，若有不亮的,请断开电源，检查电源。
4）、在实验选项的菜单下，选择定时器实验一项,选择使用CＣS。
5）、打开CCS，进入CCS的操作环境。
6）、装入ＤＴＫ_BＰＤ_FFT.wks调试环境。
7）、进行调度，通过ProbeＰoinｔs来观察FＦT的结果。
六、实验主要程序：
1、主函数：
void mａｉn（void）
｛
/*初始化系统*／
ﻩIniｔSysCtｒｌ（）；
ﻩ／*关中断＊／
DＩNＴ;
ＩER=０x0０0０;
ＩFR＝0x00０0;
／*初始化PＩE中断*/
IｎitPｉeCtrｌ（）;
ﻩ／＊初始化PIE中断矢量表＊／
ﻩInｉｔPｉeVeｃtTａblｅ（）；
ﻩ
ﻩ/*初始化ＳCIＡ寄存器*/
InitSｃi（）;
//初始化cputimｅr
InｉtCpｕTimers（）；
ｆor（i= ０;i<0ｘ１04;ｉ++）
｛
ﻩｕaｒｔ[ｉ]＝０x５55５;
ﻩuａrts［i] = 0x５555;
ﻩ}
ﻩfor（i=0;i<32;i++）
{
ﻩﻩsys_ｓtaｔbuｆｆ[ｉ]=0;//系统标志buｆｆ清0
}
CｏmｍaｎdSaｖｅ=0；
/*设置中断服务程序入口地址＊/
EＡLLOW;/／Thiｓisneeｄeｄ to writeｔｏ EALLOＷproｔectｅｄrｅgisｔeｒs
PiｅVectＴable.ＴXAINT= &SCITXIＮTA＿ＩSR;
PｉｅＶectＴable．RXAINT =&SCＩRXINＴＡ_ISR;
ﻩPieVeｃtTablｅ.TIＮＴ2＝＆ＩSRTｉmｅr2；
ﻩPiｅVectTable.ADCＩNT=&ａd;
ﻩEＤIＳ; //Thｉsisneededtｏdisable writｅtｏEALLOWprotectedrｅgisterｓ
／／
／*开中断*/
ﻩIＥR|=M＿INT9;/／ＳCI中断
IER|= M_ＩＮT1；//ADC中断
ﻩ
ＥINT；//EｎableGｌobaliｎtｅｒｒupｔINTM
ﻩＥＲTM；ﻩ//EｎableGｌobａlrealtimeiｎterrupt ＤＢGＭ
ﻩLED1＿OＮ;
*LED3=0;
ﻩ
ﻩ/*实验主控程序*/
psend = （ＰuartFoｒDｅc5416）（&uａｒts[0]）;
ｐrecievｅ = （ＰuａrtＦorＤec541６）（&uａrt[0]）；
ﻩpadｓet=（PAdConfiｇ）（＆adseｔ[0]）;
／*通知主机，系统准备好＊/
ﻩpsend-＞Leｎｇth =FRAMLONGTH;
psｅnｄ->Type＝ＵAＲTCＯＭMANＤ;
ﻩpsenｄ－>Data[0]=ＩＮＩTOVER；
ﻩpseｎd->Mutul=ＵAＲTCOＮＴ;
ｕart_send（）;
ﻩ
for（；;）
ﻩ{ﻩ
ｉf（CｏmmａndＳａｖｅ==FＦTDＡＴASEND）
ﻩ{
ﻩCoｍmandSaｖe＝0;
/*不满buffer的数据*／
ﻩﻩiｆ（ｄaｔasendｌengtｈ<= 2５6）
ﻩ{
ﻩｆoｒ（ｉ＝0;i<ｄataseｎdｌengｔh;i++）
ﻩﻩ｛
ﻩﻩｐsｅｎｄ->Dａｔa[i] =Aｄ_dａta［i＋sendcｏunt*25６];ﻩﻩ
ﻩﻩ}
ﻩpsｅnｄ->Ｌength=ｄaｔaseｎｄlｅngｔｈ;
ﻩﻩpｓenｄ->Ｔyｐe=UＡRTDATＡ;
ﻩﻩpsenｄ->Mｕtｕl＝UARTCONT;
ﻩuaｒt_send（）;ﻩﻩ
ﻩ}
ﻩｅlｓe
ﻩﻩ{
ﻩﻩ/*满buｆfeｒ数据*/
ﻩfor（k=0; k<256;k++）
ﻩ {
ﻩﻩ ﻩｐseｎd->Daｔa[k] = Ad＿dａｔa[ｋ+sendｃount*2５6]；ﻩ
}
ﻩﻩ psend->Leｎgth = 256；
ﻩﻩﻩpsｅnd->Tyｐe=UAＲTDＡTA;
ﻩﻩﻩﻩpseｎd->Mutuｌ= UARTMUTＬ;
uart_ｓｅnd（）;
datａsendlengｔh=dataｓendlｅnｇth-256；
ﻩﻩﻩ sｅｎdcouｎｔ+＋;
ﻩ}
ﻩ}
ﻩｕart_ｓ=uart_ｒｅcｉｖｅ（）;
ﻩ/*返回值 0:
接受完成 ﻩﻩ ＊／
ﻩ/＊ 1:
数据未准备好 */
ﻩ／* 3：
较验出错 */
ｉf（uａrt_s＝=1）
ﻩﻩ{
ﻩﻩｃontｉｎue；
ﻩ}ﻩﻩ
ﻩ/＊数据较验出错＊／
ﻩﻩｉf（ｕａrt_ｓ==3）
ﻩ{
ﻩfｏr（i=０；i<0x104;i++）
ﻩﻩ{
ﻩﻩuart[i] = 0ｘ5５5５;ﻩﻩﻩ
ﻩ}
ﻩﻩ／*通知主机程序通讯出错,准备重发*/
ﻩﻩpsｅnｄ－>Length ＝ ＦRAMLONGＴH;
ﻩpseｎd-＞Type=ＵAＲＴCOMMAＮD;
ﻩpseｎd－>Dａtａ[0]=RECIＥVEEＲROR;
ﻩﻩｐsｅnｄ-＞Mｕtｕl = ＵARTCONT;
ﻩｕａｒt＿sｅnd（）；
ﻩﻩ
ﻩﻩｃoｎｔiｎｕe;ﻩ
}
ﻩ/*接收完成*/
ﻩﻩif（ｕarｔ_s==0）
ﻩ{
ﻩ/*不是命令帧＊/
ﻩif（precievｅ->Tｙpe!
＝UARTCOMMAND）
ﻩﻩ{
ﻩﻩ/*无效命令*/
ﻩﻩpｓend-＞Lenｇtｈ=ＦRAMＬＯＮＧＴH;
ﻩpseｎd->Tｙpe =UＡＲＴＣOMＭＡND;
ﻩﻩﻩｐseｎd->Data［0]= ＣOMMANDNODO；
ﻩｐｓｅｎd->Mｕtul=UＡRTCONＴ;
ﻩﻩuarｔ_send（）；
ﻩﻩﻩpreｃieｖｅ->Typｅ =UARTCＯMMＡＮD；ﻩ
ﻩﻩconｔｉnｕe;
ﻩ}
}
ﻩﻩ
ﻩﻩﻩ
ﻩ
/*接收从主机的数据*/
ﻩﻩprｅcｉeｖｅ =（ＰuartFｏrDｅｃ5４１6）（&uart[０]）;
ｓwｉtch（ｐｒecieve->Dａｔａ[0]）
ﻩ｛
ﻩﻩ/＊ＦFT设置＊/
ﻩﻩcaｓeFFTＳET:
ﻩﻩﻩｆor（i=0;i<3;ｉ+＋）
ﻩ{
ﻩadset[i]=prｅcｉｅvｅ->Data[i+1];
ﻩﻩ}
ﻩﻩﻩﻩ/＊设置数据发送长度＊／
ﻩdatａsendｌong = padsｅt－>SａmpleＬｏng;
ﻩﻩdaｔaseｎｄlengｔh=3*datasendlong/２;ﻩﻩﻩ
ﻩﻩprecieve－>Data[０]= 0;
ﻩﻩbreak;
／＊启动AＤ采样和ｆft计算*/
ﻩﻩﻩcasｅFFＴSＴＡRT：
ﻩﻩﻩconｖcount=0;
ﻩadconvoｖer=０；
ﻩsendcｏｕnｔ=0;
ﻩconｖｆirstN=10００；ﻩﻩﻩ
ﻩ／*AD采样率*/
ﻩﻩsｗitch（padｓet->SampｌｅRａｔe）
ﻩﻩ{
ﻩcaｓeＡDSＡMＰL８K:
//0xdﻩ／/采样率为8k
ﻩDIＮT;
ﻩﻩﻩﻩ/＊设置CPU＊/
ﻩﻩﻩﻩＣonｆigCpuTimｅｒ（&CｐｕTimｅr2, 1５０, 125）;ﻩ
ﻩﻩﻩﻩﻩSｔaｒｔCpuTｉmeｒ2（）；
ﻩﻩ/＊开中断*/
ﻩIEＲ|= M_INT14;
ﻩﻩﻩEINＴ;
ﻩﻩInitAdc（）;
ﻩﻩﻩﻩbreak;
ﻩcaｓeＡDSAMPL44K:
／/ 0x２３ﻩﻩ//采样率为44k
ﻩDINＴ;
ﻩﻩﻩ/＊设置CPU＊/
ﻩﻩﻩConfｉｇCpuTimer（&CpuTimer2，150,22）;ﻩ
ﻩﻩﻩStａrｔCpuTｉmeｒ2（）;
ﻩﻩ
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