📄 main.c
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/*Main.c*/
/*AD采样基本程序,并带有排队滤波函数
采样结果的精度与稳定性与基准源和信号源有关
请在项目开发的时候选择稳定的电压基准源*/
#include "global.c"
#include "math.h"
//#include "ioports.h"
ioport unsigned port1000;
void SystemInit();
void Timer1Init();
void KickDog();
//void SPI_Init();
//void DA_OUT(unsigned CHANNEL,unsigned int RNG,unsigned int SPI_DATA);
void AD_Sample();
//void Que();
void mrelfft(float xr[],float xi[],int n,int isign) ;
void fft(),ifft();
int numled0=200,N,r,k;
unsigned int t0=0,i=0,a,b;
unsigned int RESULT_0=0;
//int AD0[2000],AD_0,lo[512];
//signed int RESULT_0=0;
float AD0[256],AD_0,rpn[256],ipn[256],rdatain[256],idatain[256],product[256];
float data2_real[256], data2_imag[256];
unsigned int AD_FLAG=0;
float AD_SIG0=0.0,AD_SIG8=0.0,j;
int sin1[32]={
0, -980, -1951, -2903, -3827, -4714,
-5556, -6344, -7071, -7730, -8315, -8819,
-9239, -9569, -9808, -9952, -10000, -9952,
-9808, -9569, -9239, -8819, -8315, -7730,
-7071, -6344, -5556, -4714, -3827, -2903,
-1951, -980
};
int cos1[32]={
10000, 9952, 9808, 9569, 9239, 8819,
8315, 7730, 7071, 6344, 5556, 4714,
3827, 2903, 1951, 980, 0, -980,
-1951, -2903, -3827, -4714, -5556, -6344,
-7071, -7730, -8315, -8819, -9239, -9569,
-9808, -9952
};
void main(void)
{ N=64;r=6;
SystemInit(); //系统初始化
k=0xf590;//0xf590
j=1;
for(i=0;i<4*15;i++)//input signal
{
if((i%4)==0)
{ if((k&0x8000)>0)
{
j=1000;
}
else
{j=-1000;
}
k<<=1;
}
rpn[i]=j*cos(3.1415926*2*i*3/4);
ipn[i]=0;
}
for(i=60;i<64;i++)
{
rpn[i]=0;
ipn[i]=0;
}
for(i=0;i<60;i++)
{
rdatain[i]=1*rpn[i];
idatain[i]=0;
}
for(i=60;i<64;i++)
{
rdatain[i]=0;
idatain[i]=0;
}
fft(); //Lo fft
for(i=0;i<64;i++)
{
rpn[i]=data2_real[i];
ipn[i]=data2_imag[i];
}
for( i=0; i<64; i++ )
{
product[i]=sqrt(data2_real[i]*data2_real[i]+data2_imag[i]*data2_imag[i]);
}
product[0]=0;
for(i=0;i<300;i++)
{AD0[i]=0;
}
MCRA=MCRA & 0xC0FF; //IOPB0-6设为IO口模式
PBDATDIR=0xFFC2; //所有LED=0
PBDATDIR=PBDATDIR |0x003D; //所有LED=1
// SPI_Init();
// DA_OUT(0,0,192); //2.475V,Voltage范围0-255对应0-3.3V
// DA_OUT(1,0,128); //1.65V,Voltage范围0-255对应0-3.3V
// DA_OUT(2,0,192); //2.475V,Voltage范围0-255对应0-3.3V
// DA_OUT(3,0,128); //1.65V,Voltage范围0-255对应0-3.3V
i=0;
// Timer1Init(); //定时器初始化
// asm(" CLRC INTM ");
//EINT;
// DINT;
///////////////////////////////////
ADCTRL1=0x4000; /* ADC模块复位 reset*/
asm(" NOP ");
ADCTRL1=0x0020; /* 自由运行,启动/停止模式,双排序器工作模式 3*/
// ADCTRL1 =0x0060; /* 自由运行,cont,双排序器工作模式 3*/
MAXCONV=0x0000; //max channal number
CHSELSEQ1=0x0000; //第0通道
ADCTRL2=0x4000; //复位使排序器指针指向CONV00
ADCTRL2=0x2000; /* 启动ADC转换 */
while(1)
{ // PADATDIR=PADATDIR & 0xFFFE; //IOPA0=0;LED灭
// PADATDIR=PADATDIR |0x0101; //IOPA0=1;LED亮
// i=port1000; //=0x1000;
if(i>60)
{
for(i=0;i<60;i++)//input data
{
rdatain[i]=100*AD0[i];//+1000*cos(3.1415926*2*i*3.1/4);
idatain[i]=0;
}
for(i=60;i<64;i++)
{
rdatain[i]=0;
idatain[i]=0;
}
fft();//input signal FFT
for(i=55;i<64;i++)
{
//data2_real[i]=0;//LOw pass
// data2_imag[i]=0;
}
data2_real[0]=0;//Heigh pass
data2_imag[0]=0;
for( i=0; i<64; i++ )
{
product[i]=sqrt(data2_real[i]*data2_real[i]+data2_imag[i]*data2_imag[i]); // power
}
for( i=0; i<60; i++ ) // correlation X3(w)={[X1(w)]*}X2(w)
{ // X1(w)= rmxulielevel[i]+ (j)(imxulielevel[i]);
// X2(w)= rdatain[i]+ idatain[i]
rdatain[i]= data2_real[i]*rpn[i]+ data2_imag[i]*ipn[i]; //
idatain[i]=data2_imag[i]*rpn[i]-data2_real[i]*ipn[i]; //
}
for(i=60;i<64;i++)
{
rdatain[i]=0;
idatain[i]=0;
}
ifft();//FFT-1
for( i=0; i<60; i++ )
{
product[i]=sqrt(data2_real[i]*data2_real[i]+data2_imag[i]*data2_imag[i])/50; // power
}
for(i=0;i<60;i++)//input data
{rdatain[i]=0;
idatain[i]=0;
AD0[i]=0;
if(product[i]>560)//550
{
product[i]=0;
i=0;
}
}
i=0;
}
AD_Sample();
AD0[i++]=RESULT_0;
// T1CNT=0;
EVAIFRA=0x80;
}
}
void AD_Sample()
{ // PADATDIR=PADATDIR & 0xFFFE; //IOPA0=0;LED灭
// ADCTRL1=0x4000; /* ADC模块复位 reset*/
// asm(" NOP ");
// ADCTRL1=0x0020; /* 自由运行,启动/停止模式,双排序器工作模式 3*/
// ADCTRL1 =0x0060; /* cont,*/
// MAXCONV=0x0000; //max channal number
// CHSELSEQ1=0x0000; //第0通道
ADCTRL2=0x4000; //复位使排序器指针指向CONV00
ADCTRL2=0x2000; /* 启动ADC转换 */
while( (ADCTRL2&0x1000)==0x1000); /*等待转换完成 */
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
asm(" NOP ");
/////////////////////
asm(" NOP ");
for(a=0;a<59;a++);//best=59
RESULT_0=RESULT0>>6;
// PADATDIR=PADATDIR |0x0101; //IOPA0=1;LED亮
// MAXCONV=0x0000; //第8通道
// CHSELSEQ3=0x0008;
// ADCTRL2=0x0040;
// ADCTRL2=0x0020;
// while( (ADCTRL2&0x0010)==0x0010);
// asm(" NOP ");
// asm(" NOP ");
// RESULT_8=RESULT8//>>6;
// RESULT_0=RESULT8>>6;
}
void c_int2() /*定时器1中断服务程序*/
{
/* if(PIVR!=0x27)
{ asm(" CLRC INTM ");
return;
}
T1CNT=0;
t0++;
numled0--;
if(numled0==0)
{
numled0=200;
if((PBDATDIR & 0x0001)==0x0001)
PBDATDIR=PBDATDIR & 0xFFFE; //IOPB0=0;LED灭
else
PBDATDIR=PBDATDIR |0x0101; //IOPB0=1;LED亮
}
if((AD_FLAG==0)&((t0%100)==0)) //定时AD采样
{
AD_FLAG=1;
}*/
AD_Sample();
AD0[i++]=RESULT_0;
T1CNT=0;
EVAIFRA=0x80;
asm(" CLRC INTM ");
}
void SystemInit()
{
asm(" SETC INTM "); /* 关闭总中断 */
asm(" CLRC SXM "); /* 禁止符号位扩展 */
asm(" CLRC CNF "); /* B0块映射为 on-chip DARAM*/
asm(" CLRC OVM "); /* 累加器结果正常溢出*/
// SCSR1=0x87FE; /* 系统时钟CLKOUT=20*2=40M */PLL=1*clk
// SCSR1=0x83FE; /* 系统时钟CLKOUT=20*2=40M */
SCSR1=0x81FE; /* 系统时钟CLKOUT=6*4=40M */
/* 打开ADC,EVA,EVB,CAN和SCI的时钟*/
WDCR=0x006F; /* 禁止看门狗,看门狗时钟64分频 */
// KickDog(); /* 初始化看门狗 */
IFR=0xFFFF; /* 清除中断标志 */
IMR=0x0002; /* 打开中断2*/
}
void Timer1Init()
{
EVAIMRA=0x0080; // 定时器1周期中断使能
EVAIFRA=0xFFFF; // 清除中断标志
GPTCONA=0x0000;
// T1PR=2500; // 定时器1初值,定时0.4us*2500=1ms
T1PR=40;
T1CNT=0; //clear T1
// T1CON=0x144E; //增模式, TPS系数40M/16=2.5M,T1使能
T1CON=0x144E; //增模式, TPS系数20M/1=20M,T1使能
// KickDog(); /* 初始化看门狗 */
}
void KickDog() /*踢除看门狗 */
{
WDKEY=0x5555;
WDKEY=0xAAAA;
}
void fft(void)
{
int i,j,k,bfsize,NV2,NM1,a,b,c;
float co_real,co_imag;
for(i=0;i<N;i++)
{
data2_real[i]=rdatain[i];
data2_imag[i]=idatain[i];
}
for(k=0;k<r;k++)
{
for(j=0;j<1<<k;j++)
{
bfsize=1<<(r-k);
for(i=0;i<bfsize/2;i++)
{
a=i+j*bfsize;
b=a+bfsize/2;
c=i*(1<<k);
co_real=data2_real[a]-data2_real[b];
co_imag=data2_imag[a]-data2_imag[b];
data2_real[a]=(data2_real[a]+data2_real[b])/2;
data2_imag[a]=(data2_imag[a]+data2_imag[b])/2;
data2_real[b]=(co_real*cos1[c]-co_imag*sin1[c])/20000.0;
data2_imag[b]=(co_real*sin1[c]+co_imag*cos1[c])/20000.0;
}
}
}
NV2=N/2;NM1=N-1;k=0;
i=j=1;
while(i<=NM1)
{
if(i<j)
{
co_real=data2_real[j-1]; co_imag=data2_imag[j-1];
data2_real[j-1]=data2_real[i-1]; data2_imag[j-1]=data2_imag[i-1];
data2_real[i-1]=co_real; data2_imag[i-1]=co_imag;
}
k=NV2;
while(k<j)
{
j-=k;
k/=2;
}
j+=k;
i++;
}
}
void ifft() //IFFT
{int i,j,k,bfsize,NV2,NM1,a,b,c;
float co_real,co_imag;
for(i=0;i<N;i++)
{
data2_real[i]=rdatain[i];
data2_imag[i]=idatain[i];
}
for(k=0;k<r;k++) //butterfly calculate
{
for(j=0;j<1<<k;j++)
{
bfsize=1<<(r-k);
for(i=0;i<bfsize/2;i++)
{
a=i+j*bfsize;
b=a+bfsize/2;
c=i*(1<<k);
co_real=data2_real[a]-data2_real[b];
co_imag=data2_imag[a]-data2_imag[b];
data2_real[a]=(data2_real[a]+data2_real[b])/2;
data2_imag[a]=(data2_imag[a]+data2_imag[b])/2;
data2_real[b]=(co_real*cos1[c]+co_imag*sin1[c])/20000.0;//ifft
data2_imag[b]=(-co_real*sin1[c]+co_imag*cos1[c])/20000.0;
}
}
}
NV2=N/2;NM1=N-1;k=0;
i=j=1;
while(i<=NM1) // bit invers
{
if(i<j)
{
co_real=data2_real[j-1]; co_imag=data2_imag[j-1];
data2_real[j-1]=data2_real[i-1]; data2_imag[j-1]=data2_imag[i-1];
data2_real[i-1]=co_real; data2_imag[i-1]=co_imag;
}
k=NV2;
while(k<j)
{
j-=k;
k/=2;
}
j+=k;
i++;
}
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