軟件信息處理課程設(shè)計--射頻信號相位分析與測量軟件模塊設(shè)計

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1、　　題目：射頻信號相位分析與測量軟件模塊設(shè)計　　設(shè)計目的簡介　　1、通過本課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)生將復(fù)習(xí)所學(xué)的專業(yè)知識，使課堂學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用于實踐，通過本課程設(shè)計的實踐使學(xué)生具有一定的實踐操作能力；　　2、掌握C語言的編程方法，能熟練運用；

2、;　　3、通過軟件信息處理實踐的課程設(shè)計，掌握設(shè)計信息處理系統(tǒng)的思維方法和基本開發(fā)過程。　　二、設(shè)計主要方案及理論介紹　　方案： 　　設(shè)計一個基于單片機或WINDOW的小程序，實現(xiàn)輪詢結(jié)構(gòu)的嵌入式程序。通過按鍵控制（模擬的）單片機產(chǎn)生模擬的LMK0

3、3000串行總線時序控制信號　　理論介紹：　　1、嵌入式系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)：嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)，嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器／微處理器、存儲器及外設(shè)器件和I／O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（OS）（要求實時和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程。&

4、lt;/p>　　2、輪詢程序：輪詢(Polling)I／O方式或程序控制I／O方式，是讓CPU以一定的周期按次序查詢每一個外設(shè)，看它是否有數(shù)據(jù)輸入或輸出的要求，若有，則進行相應(yīng)的輸入／輸出服務(wù)；若無，或I／O處理完畢柏，CPU就接著查詢下一個外設(shè)。　　3、鍵抖動：當(dāng)機械觸點斷開、閉合時，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一

5、下子斷開。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動　　4、SPI串行總線時序：（SPI是Serial Peripheral interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口）　　5、延時子程序：例如單片機1ms延時程序　　void delay1ms( unsigned int i)

6、　　{ 　　unsigned char j;　　while( i )　　{ 　　for ( j=0;j<115;j++) ; &l

7、t;b>　　}　　}　　6、時鐘：時鐘信號是時序邏輯的基礎(chǔ)，它用于決定邏輯單元中的狀態(tài)何時更新。時鐘信號是指有固定周期并與運行無關(guān)的信號量，時鐘頻率（clock frequency,CF）是時鐘周期的倒數(shù)。　　7、時鐘抖動：時鐘抖動是時鐘沿距離其理想

8、位置的偏離時鐘抖動通常分為時間間隔誤差（Time Interval Error，簡稱TIE），周期抖動（Period Jitter）和相鄰周期抖動（cycle to cycle jitter）三種抖動。　　8、PLL： Phase Locked Loop 鎖相環(huán)　　9、VCO：Voltage controlled oscillator 壓控振蕩器<

9、/p>　　10、分數(shù)分頻器：分頻器是一種可以把輸入信號的頻率進行處理，使得輸出信號的頻率滿足的電路（n是整數(shù)）。分數(shù)分頻器采用脈沖吞吐計數(shù)器和鎖相環(huán)技術(shù)先設(shè)計兩個不同分頻比的整數(shù)分頻器，然后通過控制單位時間內(nèi)兩種分頻比出現(xiàn)的不同次數(shù)來獲得所需要的分數(shù)分頻值。　　三、設(shè)計步驟

10、;　　1、設(shè)計流程圖　　2、設(shè)計步驟　　⑴、Main（）程序入口,定義全局變量int f=-1;用來控制循環(huán)輸出數(shù)組；int wave[2]={1,0};定義數(shù)組用來表示正弦波；vector<int> v;按需創(chuàng)建數(shù)組長度

11、部分程序：　　void main()　　{　　int k;　　printf("請選擇開關(guān)狀態(tài)：\n");　　pri

12、ntf("'1'代表開關(guān)K1,'2'代表開關(guān)K2,'3'代表暫停K3\n");　　scanf("%d",&k);　　Select(k);　　}<p&g

13、t;　　vector<int> v;　　int f=-1;　　int wave[2]={1,0};　?、啤⑦x擇開關(guān)狀態(tài)‘1’代表打開開關(guān)，‘11’即連續(xù)按兩次“1”代表關(guān)閉開關(guān)；　　其他操作提示開關(guān)操作有誤。</p&

14、gt;　　部分程序：　　void Select(int t)　　{　　int k;　　switch(t)</b&

15、gt;　　{　　case 1:　　printf("波形如下\n");　　OutPut();<

16、;b>　　break;　　case 11:　　printf("開關(guān)閉合狀態(tài)\n");　　scanf("%d",&k);　　Select(k);

17、;　　break;　　default:　　{　　printf("開關(guān)操作有誤，請重新操作:\n");　　scanf(

18、"%d",&k);　　Select(k);　　}　　break;　　}

19、　　}　?、恰ase 50代表點擊‘2’(因為用到kbhit()方法，識別的ascii), case 51://k3暫停按鈕;其余同理（注釋：因為程序有些操作流程用到kbhit()方法，有些流程沒有用到kbhit()方法，所以出現(xiàn)了既有ascii又有非ascii）；case 50時輸入數(shù)組，由于數(shù)組長度不確定，就定義了一個足夠長的長度；v.push_back( aa );/

20、/把元素一個一個存入到vector中　　部分程序：　　void Second(int y)　　{　　int a;&l

21、t;b>　　int i;　　int aa;　　switch (y)　　{　　case 50:

22、;　　printf("請輸入內(nèi)容\n");　　for( i = 0; i < 100; i++ )　　{　　scanf("%d",&aa);　　if(aa!=-1)</p&g

23、t;　　{　　v.push_back( aa );//把元素一個一個存入到vector中　　}　　else　　brea

24、k;　　}　　StartTime();　　scanf("%d",&a);　　break;　　case 51

25、://k3暫停按鈕　　printf("暫停狀態(tài)\n");　　printf("繼續(xù)請按2\n");　　scanf("%d",&a);　　Second(a);<

26、b>　　break;　　case 2:　　StartTime();　　break;　　case 49://k1結(jié)束開關(guān)　　pri

27、ntf("結(jié)束所有進程\n");　　scanf("%d",&a);　　Select(a);　　break;　　default:

28、　　{　　printf("開關(guān)操作有誤,請重新操作\n");　　scanf("%d",&a);　　Second(a);　　}&l

29、t;/p>　　break;　　}　　}　?、?、void StartTime()方法中clock()獲取當(dāng)前時間方法，while(1)一直繼續(xù)直到if (end != sta

30、rt && (end-start)%2000==0)成立時即符合要求的周期依次輸出數(shù)組內(nèi)容，if(f>1)使數(shù)組重復(fù)輸出；if(kbhit())//kbhit()鍵盤觸發(fā)事件；最后令start=end;準(zhǔn)備下一次循環(huán)。　　部分程序：　　void StartTime()&l

31、t;p>　　{　　char K;　　int start=clock(), end;　　while(1)　　{<

32、;/p>　　if (end != start && (end-start)%2000==0)//2秒一個周期，輸出一個輸入內(nèi)容　　{ 　　f++;　　if(f>v.size()-1)

33、//v.size()代表輸入元素的個數(shù)　　{　　f-=v.size();　　}　　printf("%d,",v[f]);//依次輸出元素

34、;　　if(kbhit())//鍵盤觸發(fā)事件　　{　　scanf("%s",&K);　　Second(K);　　}　　star

35、t=end;　　}　　else　　end=clock();　　}　　}<

36、/p>　　⑸、void OutPut()大體思路同上，主要是輸出定義的全局變量數(shù)組　　int wave[2]={1,0};　　部分程序：　　void OutPut()　　{</b&g

37、t;　　char K;　　int start=clock(), end,f=-1;//clock()方法獲取目前時間　　while(1)　　{</p&g

38、t;　　if (end != start && (end-start)%1000==0)//1秒輸出一個數(shù)，所以周期為2　　{ 　　f++;　　if(f>1)</b

39、>　　{　　f-=2;　　}　　printf("%d,",wave[f]);　　if(kb

40、hit())//kbhit()鍵盤觸發(fā)事件　　{　　scanf("%s",&K);　　Second(K);　　}　　start

41、=end;　　}　　else　　end=clock();　　}　　}</

42、p>　　三、程序源代碼　　#include <stdio.h>　　#include <time.h>//與時間有關(guān)　　#include<vector>//與動態(tài)數(shù)組有關(guān)

43、　#include <iostream>//與動態(tài)數(shù)組有關(guān)　　#include <conio.h>//與鍵盤事件有關(guān)　　using namespace std;　　void Select(int t);　　void Second(int y);&l

44、t;/p>　　void StartTime();　　void OutPut();　　//程序入口　　void main()　　{

45、;　　int k;　　printf("請選擇開關(guān)狀態(tài)：\n");　　printf("'1'代表開關(guān)K1,'2'代表開關(guān)K2,'3'代表暫停K3\n");　　scanf("%d&q

46、uot;,&k);　　Select(k);　　}　　vector<int> v;　　int f=-1;　　int wave[2]={1

47、,0};　　//開關(guān)k1觸發(fā)方法　　void Select(int t)　　{　　int k;　　switch(t)

48、　　{　　case 1:　　printf("波形如下\n");　　OutPut();<b&

49、gt;　　break;　　case 11:　　printf("開關(guān)閉合狀態(tài)\n");　　scanf("%d",&k);　　Select(k);

50、　　break;　　default:　　{　　printf("開關(guān)操作有誤，請重新操作:\n");　　scanf(&qu

51、ot;%d",&k);　　Select(k);　　}　　break;　　}　　}

52、　　//開關(guān)k2，k3觸發(fā)方法　　void Second(int y)　　{　　int a;　　int i;<

53、/b>　　int aa;　　switch (y)　　{　　case 50:　　printf("請輸入

54、內(nèi)容\n");　　for( i = 0; i < 100; i++ )　　{　　scanf("%d",&aa);　　if(aa!=-1)<b&

55、gt;　　{　　v.push_back( aa );//把元素一個一個存入到vector中　　}　　else　　break;</p&

56、gt;　　}　　StartTime();　　scanf("%d",&a);　　break;　　case 51://k3暫停按鈕

57、　　printf("暫停狀態(tài)\n");　　printf("繼續(xù)請按2\n");　　scanf("%d",&a);　　Second(a);　　break;</b

58、>　　case 2:　　StartTime();　　break;　　case 49://k1結(jié)束開關(guān)　　printf("結(jié)束所有進程\n&

59、quot;);　　scanf("%d",&a);　　Select(a);　　break;　　default:

60、　　{　　printf("開關(guān)操作有誤,請重新操作\n");　　scanf("%d",&a);　　Second(a);　　}

61、　　break;　　}　　}　　//依次輸出輸入的內(nèi)容　　void StartTime()　　{&

62、lt;/b>　　char K;　　int start=clock(), end;　　while(1)　　{

63、if (end != start && (end-start)%2000==0)//2秒一個周期，輸出一個輸入內(nèi)容　　{ 　　f++;　　if(f>v.size()-1)//v.size()代表輸入元素的個數(shù)&

64、lt;/p>　　{　　f-=v.size();　　}　　printf("%d,",v[f]);//依次輸出元素　　if(kbhit())//鍵盤觸發(fā)

65、事件　　{　　scanf("%s",&K);　　Second(K);　　}　　start=end;&l

66、t;p>　　}　　else　　end=clock();　　}　　}<

67、;b>　　//輸出1,0波形　　void OutPut()　　{　　char K;　　int start=clock(), end,f=-1;//clock()方法獲取目

68、前時間　　while(1)　　{　　if (end != start && (end-start)%1000==0)//1秒輸出一個數(shù)，所以周期為2　　{

69、　　f++;　　if(f>1)　　{　　f-=2;&

70、lt;b>　　}　　printf("%d,",wave[f]);　　if(kbhit())//kbhit()鍵盤觸發(fā)事件　　{　　scanf("%s",&K);

71、　　Second(K);　　}　　start=end;　　}　　else

72、　end=clock();　　}　　}　　五、運行結(jié)果　　設(shè)計評述及收獲體會

73、　　設(shè)計評述　　本小組主要完成射頻信號相位分析與測量軟件模塊設(shè)計中的子題目3：設(shè)計一個基于單片機或WINDOW的小程序，實現(xiàn)輪詢結(jié)構(gòu)的嵌入式程序。通過按鍵控制（模擬的）單片機產(chǎn)生模擬的LMK03000串行總線時序控制信號。通過分析題目得出主要思路，由C語言設(shè)計SPI串行總線時序圖信號，如下所示：

74、收獲體會　　通過本次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，我們復(fù)習(xí)了所學(xué)的C語言知識，使課堂學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用于實踐，提高了我們的實踐操作能力。主要有：　　一、搞清要實現(xiàn)的目標(biāo)效果，有一個正確的分析思路。　　二、寫程序要把大體框架構(gòu)建起來，不會的地方暫時用其他會的簡易方法實現(xiàn)，后期再做改動。

75、　　三、遇到不會的問題，要根據(jù)情況查找資料，最后的資料就是百度。　　四、寫完程序要不斷的運行操作，找出程序中存在的隱患并改正。　　參考文獻　　1.郭天祥等.51單片機C語言教程.北京：電子工業(yè)出版社.2011　　2

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