基于DSP的過(guò)采樣技術(shù)
5 過(guò)采樣的軟件實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)過(guò)采樣的DSP軟件包括以下6個(gè)主要模塊。
5.1 外設(shè)初始化
采用EVA模塊的TIMER1來(lái)啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換并且提供PWM輸出,TIMER1工作于連續(xù)增計(jì)數(shù)模式,周期寄存器的值等于AD轉(zhuǎn)換速率,由周期匹配事件來(lái)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。
5.2 三角波信號(hào)產(chǎn)生
由前面論述可知,三角波信號(hào)由PWM信號(hào)產(chǎn)生,PWM信號(hào)的占空比由編程TIMER1的比較寄存器(T1CMPR)決定。為了得到三角波信號(hào),T1CMPR中的值需要由某一步長(zhǎng)(STEP)來(lái)不斷地增加和減少,而這一步長(zhǎng)由定時(shí)器周期寄存器(T1PR)和過(guò)采樣因子(K)決定,其計(jì)算公式如下:
用一標(biāo)志(FLAG)表示三角波的上升或下降,它用來(lái)決定比較寄存器中的值被STEP增加還是減少了。CURRENT代表當(dāng)前定時(shí)器比較寄存器中的值。用軟件改變PWM占空比的流程如圖5所示。
5.3 數(shù)據(jù)采集
AD轉(zhuǎn)換完成后產(chǎn)生中斷,在中斷服務(wù)子程序中讀出每次轉(zhuǎn)換的結(jié)果,作為數(shù)字低通濾波的輸入。
5.4 數(shù)字濾波
采用FIR結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)平均濾波器(MovingAverage Filter),滑動(dòng)平均濾波器的Z變換為:
從輸入xi計(jì)算輸出yi的表達(dá)式為:
5.5 抽取
抽取過(guò)程將以K倍來(lái)降低最后的數(shù)據(jù)率。一般來(lái)說(shuō),抽取操作是和數(shù)字濾波結(jié)合在一起的,即,只需在數(shù)字濾波中計(jì)算每K個(gè)輸出值。
5.6 中斷服務(wù)程序
在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行以下幾個(gè)操作:調(diào)整PWM占空比、讀出AD轉(zhuǎn)換值、數(shù)字濾波(其中包括抽?。?br />6 結(jié)束語(yǔ)
本文從分析過(guò)采樣的頻譜特性出發(fā),分析了過(guò)采樣技術(shù)的原理、用DSP實(shí)現(xiàn)過(guò)采樣的方法以及軟件上的實(shí)現(xiàn),隨著DSP在各種信號(hào)處理領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,過(guò)采樣技術(shù)在其中的應(yīng)用也將日益廣泛,因此,本文也有助于進(jìn)一步發(fā)展利用過(guò)采樣技術(shù)。
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