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MATLAB學習筆記之傅里葉變換2

jf_78858299 ? 來源:滑小稽筆記 ? 作者:電子技術園地 ? 2023-02-24 14:47 ? 次閱讀

1.3.3 源代碼分析

(1)創建74HC595驅動

<1>創建74hc595.h并輸入以下代碼。

#ifndef _74HC595_H_
#define _74HC595_H_
#include "sys.h"
sbit HC595_CLK_X = P0^3 ;                      //X軸595時鐘
sbit HC595_DAT_X = P0^4 ;                      //X軸595數據
sbit HC595_RCK_X = P0^5 ;                      //X軸595鎖存
sbit DB16_X      = P0^6 ;                      //增補X軸腳
sbit HC595_CLK_Y = P0^0 ;                      //Y軸595時鐘
sbit HC595_DAT_Y = P0^1 ;                      //Y軸595數據
sbit HC595_RCK_Y = P0^2 ;                      //Y軸595鎖存
void HC595_X_Dat( u16 dat ) ;                    //74HC595橫坐標數據
void HC595_Y_Dat( u16 dat ) ;                    //74HC595縱坐標數據
#endif

<2>創建74hc595.c并輸入以下代碼。

#include " 74hc595.h "
/********************************************************
Name    :HC595_X_Dat
Function  :74HC595橫坐標數據
Paramater  :
      dat:寫入的數據
Return    :None
********************************************************/
void HC595_X_Dat( u16 dat )
{
  u8 i ;
  for( i=0 ; i<16 ; i++ )
  {
    if( dat&0x8000 )
      HC595_DAT_X = 1 ;
    else
      HC595_DAT_X = 0 ;
    dat <<= 1 ;
    HC595_CLK_X = 0 ;
    HC595_CLK_X = 1 ;
  }
  HC595_RCK_X = 0 ;
  HC595_RCK_X = 1 ;
}
/********************************************************
Name    :HC595_Y_Dat
Function  :74HC595縱坐標數據
Paramater  :
      dat:寫入的數據
Return    :None
********************************************************/
void HC595_Y_Dat( u16 dat )
{
  u8 i ;
  for( i=0 ; i<16 ; i++ )
  {
    if( dat&0x8000 )
      HC595_DAT_Y = 1 ;
    else
      HC595_DAT_Y = 0 ;
    dat <<= 1 ;
    HC595_CLK_Y = 0 ;
    HC595_CLK_Y = 1 ;
  }
  HC595_RCK_Y = 0 ;
  HC595_RCK_Y = 1 ;
}

(2)移植FFT算法

<1>創建fft.h并輸入以下代碼。

#ifndef _FFT_H_
#define _FFT_H_


#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
                    函    數    列    表
*********************************************************************************************************/
void FFT_Init( void ) ;                                          //FFT初始化
void FFT_Sample( void ) ;                                        //FFT采樣計算(128位)


#endif

<2>創建fft.c并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
            FFT    算    法    驅    動    代    碼
*********************************************************************************************************/
#include "fft.h"
#include "intrins.h"
#include "math.h"
#include "74hc595.h"


//采樣存儲序列表
unsigned char code BRTable[128] ={
0, 64, 32, 96, 16, 80, 48, 112,
8, 72, 40, 104, 24, 88, 56, 120,
4, 68, 36, 100, 20, 84, 52, 116,
12, 76, 44, 108, 28, 92, 60, 124,
2, 66, 34, 98, 18, 82, 50, 114,
10, 74, 42, 106, 26, 90, 58, 122,
6, 70, 38, 102, 22, 86, 54, 118,
14, 78, 46, 110, 30, 94, 62, 126,
1, 65, 33, 97, 17, 81, 49, 113,
9, 73, 41, 105, 25, 89, 57, 121,
5, 69, 37, 101, 21, 85, 53, 117,
13, 77, 45, 109, 29, 93, 61, 125,
3, 67, 35, 99, 19, 83, 51, 115,
11, 75, 43, 107, 27, 91, 59, 123,
7, 71, 39, 103, 23, 87, 55, 119,
15, 79, 47, 111, 31, 95, 63, 127};
char code sin_tabb[128] = {0, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 59, 65, 70, 75, 80, 85, 89, 94, 98, 102, 
105, 108, 112, 114, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 126, 126, 126, 126, 125, 124, 123, 121, 119, 117, 114, 112, 
108, 105, 102, 98, 94, 89, 85, 80, 75, 70, 65, 59, 54, 48, 42, 36, 30, 24, 18, 12, 6, 0, -6, -12, -18, -24, -30, 
-36, -42, -48, -54, -59, -65, -70, -75, -80, -85, -89, -94, -98, -102, -105, -108, -112, -114, -117, -119, -121, 
-123, -124, -125, -126, -126, -126, -126, -126, -125, -124, -123, -121, -119, -117, -114, -112, -108, -105, -102, 
-98, -94, -89, -85, -80, -75, -70, -65, -59, -54, -48, -42, -36, -30, -24, -18, -12, -6};                         
char code cos_tabb[128] = {127, 126, 126, 125, 124, 123, 121, 119, 117, 114, 112, 108, 105, 102, 98, 94, 
89, 85, 80, 75, 70, 65, 59, 54, 48, 42, 36, 30, 24, 18, 12, 6, 0, -6, -12, -18, -24, -30, -36, -42, -48, -54, -59, 
-65, -70, -75, -80, -85, -89, -94, -98, -102, -105, -108, -112, -114, -117, -119, -121, -123, -124, -125, -126, -
126, -126, -126, -126, -125, -124, -123, -121, -119, -117, -114, -112, -108, -105, -102, -98, -94, -89, -85, -80, 
-75, -70, -65, -59, -54, -48, -42, -36, -30, -24, -18, -12, -6, 0, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 59, 65, 70, 
75, 80, 85, 89, 94, 98, 102, 105, 108, 112, 114, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 126};
xdata unsigned char result[128];
xdata unsigned char temp[128];
xdata unsigned char num[128];
unsigned char timernum;//用于分離
int xdata FftReal[128];
int xdata FftImage[128];
u16 code HC_FFT_TAB_X[] = {
0x0001, 0x0002, 0x0004, 0x0008, 0x0010, 0x0020, 0x0040, 0x0080,
0x0100, 0x0200, 0x0400, 0x0800, 0x1000, 0x2000, 0x4000, 0x8000,
} ;                                                    //FFT列選
u16 code HC_FFT_TAB_Y[] = {
0xFFFE, 0xFFFC, 0xFFF8, 0xFFF0, 0xFFE0, 0xFFC0, 0xFF80, 0xFF00,
0xFE00, 0xFC00, 0xF800, 0xF000, 0xE000, 0xC000, 0x8000, 0x0000,
} ;                                                    //FFT行選模式
/********************************************************
Name    :ADC_Init
Function  :ADC模塊初始化
Paramater  :None
Return    :None
********************************************************/
void ADC_Init()
{
  P1ASF = 0x01 ;
  ADC_CONTR = 0xE0 ;
}
/********************************************************
Name    :ADC_Read_Byte
Function  :ADC讀取10位字節
Paramater  :None
Return    :轉換結果的10位數據
********************************************************/
float ADC_Read_Byte()
{
  ADC_CONTR = 0xE8 ;
  _nop_() ;
  _nop_() ;
  _nop_() ;
  _nop_() ;
  while ( !( ADC_CONTR&0x10 ) ) ;
  return ( ADC_RES*4+ADC_RESL ) ;
}
/********************************************************
Name    :FFT_Init
Function  :FFT初始化
Paramater  :None
Return    :None
********************************************************/
void FFT_Init()
{
  ADC_Init();
  IE |= 0x82 ;
  TMOD |= 0x01 ;
  TH0 = ( 65535-2048 ) / 256 ;
  TL0 = ( 65535-2048 ) % 256 ;
  TR0 = 1 ;
  P0M0 = 0x40 ;
}
/********************************************************
Name    :FFT_process
Function  :下落遲滯
Paramater  :None
Return    :None
********************************************************/
void FFT_process()
{
  u8 i ;
  for( i=0; i<17; i++ )
  {
    if( result[ i ]>7 )+( ( FftImage[ k+bb ]*sin_tabb[ p ] )>>7 ) ;
        FftImage[ k ] = FftImage[ k ] - ( ( FftReal[ k+bb ]*sin_tabb[ p ] )>>7 )+( ( FftImage[ k+bb ]*cos_tabb[ p ] )>>7 ) ;
        //對稱幅值計算
        FftReal[ k+bb ] = TR -( ( FftReal[ k+bb ]*cos_tabb[ p ] )>>7 )-( ( FftImage[ k+bb ]*sin_tabb[ p ] )>>7 ) ;
        FftImage[ k+bb ] = TI + ( ( temp*sin_tabb[ p ] )>>7 )-( ( FftImage[ k+bb ]*cos_tabb[ p ] )>>7 ) ;
        //除以2
        FftReal[ k ] >>= 1 ;
        FftImage[ k ] >>= 1 ;
        FftReal[ k+bb ] >>= 1 ;
        FftImage[ k+bb ] >>= 1 ;
            }
        }
    }
  //轉換為余弦形式
  for( i=0; i<17; i++ )
  {  
    ulReal = FftReal[ i+1 ] ;                                    //獲取實部
    ulReal *= ulReal ;                                        //計算實部平方
    ulImage = FftImage[ i+1 ] ;                                    //獲取虛部
    ulImage *= ulImage ;                                      //計算虛部平方
    result[ i ] = sqrt( ulReal+ulImage )*4 ;                            //計算模值
  }
}
/********************************************************
Name    :FFT_Disp
Function  :FFT數據顯示
Paramater  :None
Return    :None
********************************************************/
void FFT_Disp()
{
  FFT_process() ;
  if( result[ timernum ]>=16 )
    result[ timernum ] = 15 ;
  if( timernum<16 )
  {
    HC595_X_Dat( HC_FFT_TAB_X[ timernum ] ) ;
    DB16_X = 0 ;
  }
  else
  {
    HC595_X_Dat( 0x0000 ) ;
    DB16_X = 1 ;
  }
  HC595_Y_Dat( HC_FFT_TAB_Y[ result[ timernum ] ] ) ;
  timernum ++ ;
  if( timernum==17 ) 
    timernum = 0 ;
}
/********************************************************
Name    :TIM0
Function  :定時器0中斷服務函數
Paramater  :None
Return    :None
********************************************************/
void TIM0() interrupt 1
{
  u8 i , t ;
  TH0 = ( 65535-2048 ) / 256 ;
  TL0 = ( 65535-2048 ) % 256 ;
  t ++ ;
  if( t==17 )
  {
    for( i=0 ; i<17 ; i++ )
      temp[ i ] = result[ i ] ;
    t = 0;
  }
  FFT_Disp() ;
}
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