4.3.2. Модуль преобразования Фурье.

Важными операциями цифровой обработки сигнала является дискретное преобразование Фурье и быстрое преобразование Фурье, которое в свою очередь представляет собой процедуру ускоренного выполнения дискретного преобразования Фурье.

При вычислении дискретного преобразования Фурье рассматривается конечный ряд дискретных сигналов f(mT) при m=0,1,2, ... ,M-1. Функция F*(K) , определяемая по формуле:

F*(K) = f(m-T)(e ^-2i/M)^Km ;

называется дискретным преобразованием Фурье для функции f(mT), где К =0,1, ... , М-1 , а e ^-i/M -комплексная функция с мнимой единицей.

Угловые частоты (угловой частотой называется произведение частоты на 2) здесь нормируются в интервале (0,2), а делением на М равных частей формируется К-компонента, выражаемая как F*(K). Таким образом, физически F*(K) соответствует некоторому частотному спектру.

Данный модуль организован только в программе-интерфейса. Программно он выполнен в виде одной подпрограммы. Входными параметрами для данной подпрограммы служит массив значений сигнала. После получения управления подпрограмма производит над входным массивом быстрое преобразование Фурье, используя схему вычисления называемую бабочка.

Полученные дискретные значения записываются в второй массив хранения данных. После этого, используя модуль отображения, выводится на экран. Перед выводом на экран происходит нормировка, чтобы можно было бы отобразить на экране весь полученный частотный спектр.

4.3.3. Модуль ачх.

Из-за того, что практически весь объем работ по получению ВАХа прибора выполняет программа зашитая в PIC-процессор, то в программе-интерфейсе организовано только прием и обработка результатов.

Программа-интерфейс занимается приемом выходных данных, после подачи на вход измеряемого прибора качающий частоты. Обработка выходной характеристики заключается в нахождении огибающий выходной характеристики, которая и является амплитудно-частотной характеристикой. После обработки сигнала происходит его нормировка и вывод на экран, в удобном для пользователя виде.

4.3.4. Модуль вах.

Практически весь объем работ по получению ВАХа прибора выполняет программа зашитая в PIC-процессор. В программе - интерфейсе организовано только прием и обработка результатов.

Так как измеренные значения соответствуют значениям напряжения то необходимо провести преобразование напряжения а ток При преобразовании полученных значений программа вычисляет значение тока, используя значение резистора, веденное пользователем. После преобразования происходит отображения полученных результатов.

4.3.5. Интерфейс с асинхронным портом pic-процессора.

Все данные в программе-интерфейс поступают из СОМ порта, который связан с PIC-процессором, поэтому при написании программы было решено осуществить прием данных по прерываниям. В начале программы происходит инициализация порта, включающая в себя:

- установка прерывания от СОМ порта,

- скорость передачи равную 115200 бод,

- разрешение прерываний при приеме байта,

- длину слова равную 8 битам,

- количество стоповых битов равно одному.

Также при начальной инициализации происходит кольцевой сдвиг приоритетов прерываний, для обеспечения прерываниям от порта максимального приоритета. Данный сдвиг прерываний осуществлен для того, чтобы прерывания от других источников не помешали бы приему данных.

При приходе сигнала прерывания от СОМ порта управление передается процедуре обработки прерывания. В процедуре обработки прерывания первым делом проверяется не произошло ли ошибки при приеме. Если произошла ошибка при приеме, то обработка байта проводится не будет. Если же не было ошибок, то принятый байт запишется в следующую ячейку массива, увеличится указатель текущей позиции на единицу. Если при этом указатель текущей позиции достиг максимального значения (у каждой команды свое максимальное значение), то произойдет установка флага конца приема. Программа периодически проверяет флаг конца приема и при установленном флаге осуществляет отображение принятого сигнала.

Для управления PIC-процессора через СОМ порт передаются управляющие команды и данные, используемые в режиме генерации. Организация режима передачи намного проще чем приема. В режиме передачи число, которое необходимо передать просто пересылается в порт 0х2f8, соответствующий базовому адресу второго СОМ порта.

Так как протоколы обмена у RS-232 и асинхронного порта PIC-процессора одинаковые, то не возникает необходимости в каких-либо преобразованиях данных.