一種基于MSP430的FM音頻頻譜分析儀的設(shè)計(jì)方案

圖6表示的是FFT運(yùn)算的流程圖，整個(gè)FFT程序包含在一個(gè)迭代的過程中，最后一層計(jì)算總是2-FFT蝶形運(yùn)算，下面是蝶形運(yùn)算和FFT計(jì)算的主程序段：

當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)過FFT處理完畢以后，最后一步就是直觀地把數(shù)據(jù)顯示出來了，在這里我們采用了TFT液晶HD66772.

結(jié)合HD66772的操作時(shí)序圖，利用指令對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，可以對(duì)液晶的讀寫進(jìn)行編程。MSP430F149與液晶HD66772模塊之間的連接分為控制總線和數(shù)據(jù)總線。在液晶屏上正確顯示信息，必須對(duì)液晶進(jìn)行兩個(gè)基本操作：第一，寫入指令代碼；第二，寫入顯示數(shù)據(jù)。

4.系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行

因?yàn)镸SP430F149的主時(shí)鐘采用8MHz晶振，雖然系統(tǒng)的單條指令的執(zhí)行時(shí)間僅為0.125μs，但是加上處理FFT的運(yùn)算、ADC12采樣頻率和液晶的寫入時(shí)間等影響，液晶的實(shí)際刷新頻率低于25Hz，產(chǎn)生嚴(yán)重的閃爍感。為了提高刷新頻率，將實(shí)心柱圖改為空心線條，每隔兩個(gè)空心細(xì)線條寫入一個(gè)實(shí)心線條，這樣液晶的寫入時(shí)間減少了2/3，既能保證顯示的結(jié)果的準(zhǔn)確性，也不犧牲系統(tǒng)的寫入HD66772液晶的GRAM的時(shí)間。解決了信號(hào)閃爍的問題。圖7為輸入音頻信號(hào)后TFT液晶顯示的頻譜圖。

圖7中將輸入信號(hào)30Hz-15KHz的音頻信號(hào)在頻域進(jìn)行了16等分，每一個(gè)柱子表示1KHz的頻率帶寬。從圖中可以看到一般音頻信號(hào)的能量集中在低頻段，隨著頻率的升高音頻能量也越來越弱，這也是調(diào)頻廣播采用加權(quán)技術(shù)來提高性噪比的原因了。

4.結(jié)論

本方案通過ADC采樣輸入的音頻信號(hào)，ADC采樣完成以后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行倒序排列并進(jìn)行FFT運(yùn)算，結(jié)果通過TFT液晶顯示出來。由于采用的處理器的處理能力的原因，不能做到很高的采樣頻率和很精細(xì)的頻率分辨率，要提高系統(tǒng)的頻率分辨率，就需要增加采樣點(diǎn)數(shù)?？梢越柚鶳C的強(qiáng)大處理能力，將采樣的數(shù)據(jù)通過預(yù)留的串口傳送給PC，在PC上完成FFT運(yùn)算以及顯示，這就是虛擬儀器的方式，實(shí)際工作中應(yīng)用前景也非常大。