嵌入式教程_数字信号处理：2-18 模数转换（AD）实验（采集波形）

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实验目的

本节视频的目的是掌握EMIFA的使用，了解AD7606的芯片特性和使用，并实现基于AD7606采集正弦波。

实验原理

AD9833原理图

找到波形发生器，可查看相关控制引脚。本次实验采集的波形是由AD9833输出的。

AD7606原理图

找到AD采集，可查看相关控制引脚，同时可看到ADC输入的V1~V8通道分别对应CON29 - CON36口。

波形发生器

TL6748-PlusTEB实验箱采用板载波形信号发生器，波形信号发生器采用的芯片是AD9833。

AD9833是一款低功耗、可编程波形发生器，能够产生正弦波、三角波和方波输出。各种类型的检测、信号激励和时域反射应用都需要波形发生器。输出频率和相位可通过软件进行编程，调整简单。频率寄存器为28位，时钟速率为25MHz时，可以实现0.1Hz的分辨率；而时钟速率为1MHz时，则可以实现0.004Hz的分辨率。AD9833的输出电源范围是38mV~650mV。

AD9833

AD9833具有一个标准串行接口，使得该器件可以直接与数个微处理器接口。该器件采用外部串行时钟来向器件中写入数据或控制信息。通过该串行接口DSP可使用程序控制AD9833产生正弦波、三角波和方波输出。

A/D转换

A/D转换，即模数转换，是指将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。一般分为四个步骤进行：取样、保持、量化和编码。前两个步骤在取样-保持电路中完成，后两步骤则在ADC中完成。

AD7606

TL6748-PlusTEB实验箱上的AD采集是基于 ADI AD7606 芯片进行设计的，具体特性如下：

· 八通道；

· 16bit采样；

· 支持串行和并行读取方式；

· 支持全部通道200K 采样率并行采集和转换；

· 支持真正±10V 或±5V 的双极性信号输入。

模数转换工作过程

AD7606上8个通道的数据是同时采集，轮流转换的。

模数转换模块接到启动转换信号后，按照排序器的设置，开始转换第一个通道的数据；经过一个采样时间的延迟后，将采样结果放入转换结果寄存器保存；按顺序进行下一个通道的转换；如果为连续转换方式则从新开始转换过程；否则等待下一个启动信号。

EMIFA

（External Memory Interface）

即外部存储器接口，可实现DSP与不同类型存储器（SRAM、Flash RAM、DDR-RAM等）的连接。具体可以分为EMIFA和EMIFB。

外部存储器接口主要用来同并行存储器连接，这些存储器包括SDRAM、SBSRAM、Flash、SRAM存储器等，外部存储器接口还可以同外部并行设备进行连接，这些设备包括并行A/D、D/A转换器、具有异步并行接口的专用芯片，并可以通过外部存储器接口同FPGA、CPLD等连接。

EMIFA接口特性

（1）异步操作：

支持SRAM，NAND Flash ，NOR Flash，FPGA等，包括AD7606

最大支持16位数据总线 和23位地址总线，在C6748中只能支持到16位

具有4个片选（EMA_CS[5:2]），只能用于异步操作

连接NAND Flash时， NAND Flash控制器支持1-bit和4-bit的ECC校验

（2）同步操作：

支持16-bit的SDRAM

有一个单独的SDRAM（EMA_CS[0]）

EMIFA功能框图

EMIFA的请求信号的有三个来源：CPU、EDMA和主外设。

右侧的三部分接口分别是：SDRAM的控制信号管脚和异步操作模式下的控制信号管脚以及共用部分的数据总线和地址总线。

EMIFA与AD7606的连接

连接异步设备时可以有4个片选：EMA_CS[n]，n=2,3,4,5

控制信号引脚要根据外设的时序要求使用，AD7606的连接中只用到了片选信号，其他的没有用到。

程序流程设计

程序流程设计中首先要进行外设使能配置和DSP中断初始化，接着初始化LCD的显示与触摸，然后初始化AD7606，接着初始化AD9833并输出波形，启动AD7606采集并将采集的波形显示到LCD上。最后进行触摸检测，控制AD7606启动和暂停。

方向配置源码

管脚方向配置

使用StarterWare 库函数将 GPIO 口配置为输出模式。相关函数通过“gpio.h”文件引用。

StarterWare API 接口。

GPIODirModeSet(SOC_GPIO_0_REGS, 1, GPIO_DIR_OUTPUT);

数据配置源码

数据寄存器配置

使用StarterWare 库函数设置GPIO输出值。

相关函数通过“gpio.h”文件引用。

StarterWare API 接口

GPIOPinWrite(SOC_GPIO_0_REGS, 3, GPIO_PIN_LOW);

配置GPIO输出值的函数源码和函数使用说明可以查看gpio.c。其中，第一个参数是GPIO的基地址，第二个参数是GPIO的编号，第三个参数设置GPIO的电平。

操作现象

实验设备

硬件连接

（1）使用公头对公头SMA数据线连接波形发生器和ADC输入的V1通道

（2）连接仿真器和电脑的USB接口，

（3）将拨码开关拨到DEBUG模式01111，

（4）连接实验箱电源，拨动电源开关上电。

软件操作

导入工程，选择Demo文件夹下的对应工程

编译工程

将CCS连接实验箱并加载程序

点击运行程序

LCD屏幕会显示采集的正弦波

点击一下LCD屏，采集将停止，再次点击恢复采集。

实验结束后，先点击黄色按钮暂停程序运行，再点击红色按钮退出CCS与实验箱的连接，最后实验箱断电即可。

杭州电子科技大学841数字信号处理考研经验分享

杭州电子科技大学是一所电子信息特色突出，经管学科优势明显，工、理、经、管、文、法、艺等多学科相互渗透的教学研究型大学。通信工程专业是该学校的重点专业，教学科研实力强大，该学院的通信工程专业是国家重点专业、浙江省优势专业和卓越工程师教育培养计划试点专业，2019年入围国家一流专业，信息对抗技术专业是全省唯一武器类专业。

考研个人情况：22年上岸杭州电子科技大学，初试成绩：370+，专业课成绩：125+。

接下来，我就说说我的复习方法：

英语一

在考研英语的复习过程中，务必要把握住阅读理解。历届大佬总结出“得阅读理解者得天下”，阅读理解中每个选项2分，一共20个选项，假设只错2-3个，可得34-36分，英语一作文有大作文+小作文一共30分（英语二25分），拿个15-20分左右，基本上可以拿到49-56分，如果再算上其他题型拿到10-20分，整个英语可以拿到59-76分左右，过线基本上没问题。所以在整个复习过程中，务必抓住阅读理解。

建议真题准备10-20年真题，（推荐黄皮书的真题，解析非常全面，主要还有长难句的讲解）。在7-9月复习过程中每天两篇真题，控制时间在16-18分钟一篇，可以使用计时器来控制时间，起初可以慢一些20-25分钟，后期必须加快速度。

做题技巧：1、做之前先标序号，然后看问题，找出对应的段落，之后再阅读文章，有目的性的阅读比通读全文效率要高的多；2、做完之后对答案，并进行分析，比如主旨大意、出题人意图等，尤其错误选项，务必要弄明白错的原因；3、最后整理单词、固定搭配、长难句（通常一篇有1-2个长难句）

补充一点：单词整理的时候 可以将笔记本上的单词页进行2次对折，形成4列，1、3列写单词，2、4列写对应的中文解释，方便之后背单词时，随时自我检测；如果英语不是很好的同学，建议精翻真题，每天可以精翻一篇，起步花的时间会很长，但一定是有帮助的，尤其是对长难句和后面的翻译复习，精翻时遇到不懂的单词，可以进行查字典。

10月份开始新题型的复习，可以在B站找一些网课来学习下，主要学习下技巧，整体来说新题型不是很难，会用到很多技巧，可以着重整理下。复习过程中建议每天一篇新题型真题进行练习。

11-12月 重点在于作文模版的整理，整理模版之前建议先进行英语作文的背诵。1推荐道长王江涛老师的考研英语高分写作，强化篇+冲刺篇共计20篇，建议每天背诵2篇；2、整理模版的过程中推荐使用潘老师的9步搞定考研英语高分作文，在整理过程中就可以使用之前背诵的作文的好的句式，注意整理出属于自己的模版，不然分会很低的。

数学一

数学分值占比大，很能拉开差距，是耗时最长的一科，一定要尽早开始复习。

4月-6月份，基础阶段。我是跟武忠祥老师的高数，武老师讲课踏实，难度对我来说也合适，打基础最合适；线代没啥说的，就跟李永乐老师，一定要相信线代王，思路非常清晰！概率论跟的王式安老师，前命题组组长，他提供的思路相当不错。主要就是看课本，做课后题，理解掌握课本中最基本的理论、公式、方法和知识。开始放慢速度提高质量。自己先认真思考，实在不会再看答案，好记性不如烂笔头，动笔至关重要。

7月-9月份，巩固强化阶段。开始进行章节知识整合，使知识结构有系统性，做些简单的综合性题目。做一定题要仔细，只有理解基本概念，做题时才能保证正确率。这阶段跟同样的三位老师，对应的是各自的辅导讲义，还有330、1000题。强化阶段一定要多做题，刷新题，总结错题，在保证刷题质量的前提上再追求速度。

10月-考试前，冲刺阶段。先二刷全书，重点放在理解不透的知识点；之后每两三天做一套历年真题，做好查缺补漏，一定要总结好，特别是一些难点的专题，总结各种方法思路。并且尽量保持做完不忘，做题时间保持和考试一样；最后半个月时间，多做模拟题提高速度，再把课本大致的看一下，这时不要漏过书中的每一个细节例如课本习题中的结论，公式等，同时坚持每天做一些数学题目保持自己不手生。

政治

考研政治要想得高分，关键在于选择题，尤其是多选题，分析题复习效果都差不多，分数差距顶多就7-8分，而选择题则能拉开20分左右，所以选择题很关键，一定要刷多刷几遍。

7月-9月中旬，这个阶段先看精讲精练，看完一章就做对应的1000题，不要直接把答案写书上（因为后面还会二刷），先写在白纸上然后对答案，方便后面复习。视频课的话推荐看徐涛的强化课，和知识点精讲精练结合起来，但是不能只看视频，不看书。

9月中旬-10月中旬。到9月中旬精讲精练、视频课和1000题差不多已经过完了一遍，但是也先不用去管分析题，等肖四出来再开始背素材库，那这时候就回过头把1000题再刷一遍，错的题目还是要做好标记，如果错了两次的题目尤其要注意，把对应的知识点在精讲精练上弄懂、标注好。

10月中旬-12月继续刷题，1000题要多刷，把时政部分加进来复习，时政可以看看肖秀荣的形势与政策！肖四出来以后，就开始重点攻克分析题，肖四一定得背，关键性的得分语句一定要背下来，这样你才能有话可说，一般原理+结合材料阐述。选择题也别放下，时间充裕就再刷一遍，时间不够，那就直接刷错题，最好是前一天做一整套题，第二天背一背大题，看看错的选择题。

《1000题》里的答案解析比题目更重要，解析里涵盖了很多知识点，一定要认真看解析，尤其是错题的解析，要把命题人挖的坑找出来，把容易忘容易混淆的知识点都整理出来重点复习。

专业课备考:841数字信号处理

专业课的复习我从5月份就可以开始了，首先跟着视频课把教材认真过一遍（看视频，有助理解）。然后就是把教材例题好好理解，尝试去找习题做做，比如咱们售卖的资料都可以，当然最重要还是真题（大家常用的gou物软件里的电子信息与通信考研帮里就有），把历年真题仔仔细细刷3遍，刷的过程中有意识地回过头去看看之前做过的错题，这样能做到在真题大范围内的错题的反复咀嚼。时间轴总结如下:

5-6月第一轮过课本，学知识点，做笔记，做习题。记概念。

6-7月第二轮将第一轮学过的重新过一遍。

7-7月中做咱们的资料试题务必每一道题弄懂做会。

7月下-8月底做真题，将所有真题做一遍，对答案。每一个题务必搞懂。 (真题会有重复, 也许你考场上就是你做过的往年真题，所以真题答案尤为重要)

5.9-10月半将自己做的卷和真题整理，错题整理。

6.10月半-11月半做第二遍真题。 把错的题再重新搞明白。

7.剩下时间回归课本和真题。这个时候可以按题型把做过的试卷好好看看。

参考书目：

1.《数字信号处理—原理、实现与仿真》（第2版），唐向宏，孙闽红著，高等教育出版社，2012.8

2.《数字信号处理》（第三版），刘顺兰、吴杰编，西安电子科技大学出版社，2016.4

考试主要内容：

一、离散时间信号与系统的时域分析

1．信号、系统和信号处理的基本概念。

2．数字信号处理的基本组成。

3．离散时间信号定义、表示、周期性及常用离散时间信号。

4．连续时间信号的采样理论。

5. 离散时间系统的定义、分类和性质。

6．线性时不变（LTI）离散时间系统时域分析。

二、离散时间信号与系统的变换域分析

1．离散时间信号的Z变换和傅立叶变换及其性质。

2．拉氏变换、傅氏变换与 Z变换之间的关系。

3．LTI离散时间系统的系统函数及系统性质的分析。

4．LTI离散时间系统的系统函数、频率响应函数、单位冲激响应与线性常系数差分方程之间的相互转换。

5．LTI离散时间系统的变换域分析（包括Z域和ω域）。

三、离散傅里叶变换（DFT）

1．周期序列的离散傅里叶级数（DFS）及其性质。

2．有限长序列离散傅里叶变换（DFT）及其性质。

3．频域采样理论。

四、快速傅里叶变换（FFT）

1．直接计算DFT的问题及改进的途径。

2．按时间抽取（DIT）的基2-FFT算法。

3．按频率抽取（DIF）的基2-FFT算法。

4．利用FFT分析时域连续信号频谱。

5．线性卷积的FFT算法（快速卷积）。

五、数字滤波器的基本结构

1．数字滤波器的结构特点与表示方法。

2．IIR数字滤波器的直接Ⅰ型、直接Ⅱ型、级联型、并联型结构。

3．FIR数字滤波器的直接型、级联型、频率采样性、快速卷积型结构。

4．了解数字滤波器的不同结构实现对系统的精度、误差、稳定性、经济性及运算速度的影响。

六、无限长单位脉冲响应（IIR）数字滤波器的设计方法

1．数字滤波器的基本概念。

2．IIR数字滤波器设计的特点。

3．用冲激响应不变法设计IIR数字滤波器。

4．用双线性变换法设计IIR数字滤波器。

5．理解常用模拟低通滤波器特性。

6．了解IIR数字滤波器设计的频率变换法和平面变换法。

七、有限长单位脉冲响应（FIR）数字滤波器的设计方法

1．线性相位FIR数字滤波器的特点。

2．用窗函数法设计FIR数字滤波器。

3．用频率抽样法设计FIR数字滤波器。

4．FIR数字滤波器和IIR数字滤波器的比较。

5．了解数字滤波器的应用。

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