基于PIC单片机的音频信号分析仪的设计

　　2 软件设计

　　音频系统主循环如图3所示。

　　(1)经过采样、A／D转换完成后，清除A／D使能标志，得到离散化的数字信号。

　　(2)调用周期判定函数，实现对信号周期性的分析。

　　(3)调用FFT变换函数，对离散信号的快速傅里叶变换，实现时域到频域的变换。

　　(4)显示输入信号的频谱。

　　(5)计算信号的功率谱及计算最大功率。

　　(6)显示信号的功率谱及最大功率。

　　2．1 A／D采样

　　理论分析：因12位的A／D模块，故量化单位为1／212，因频率分辨率△f=100 Hz、FFT的子样本点数N=512，故采样频率fs=51 200 Hz(fs≤N△f)、采样周期Ts=1／51 200 s(采样周期一采样时间+转换时间)。因振荡频率为7．37 MHz，故指令周期TCY=(1／7．37)×4=O．5μs。

　　实际控制：转换时间为14个TAD(为正确A／D转换，TAD=333．33 ns)。所以，配置A／D自动采样时间为6个TAD，A／D转换时钟为16TCY，则A／D转换总时间为0．092 ms，采样频率为10．87 kHz。

　　A／D模块工作在系统时钟源、自动转换模式，每完成一次转换进入一次中断。在程序中应该定义一个采样点数的结构体，用于存放A／D采集到的数据，每个结构体内包括一个实部和一个虚部。在中断服务子程序中，由A／D模块采集到的数字量存储到结构体的实部，共进行采样点数次转换，中断服务子程序的流程如图4所示。