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1、实验实验3：抽样定理实验：抽样定理实验实验目的实验目的 熟悉熟悉A/D转换的基本过程和程序处理过程。转换的基本过程和程序处理过程。熟悉熟悉FFT的应用。的应用。掌握抽样定理的内容和其在实际中的运用。掌握抽样定理的内容和其在实际中的运用。计算机计算机ICETEK-VC5509-A实验箱实验箱 示波器（？）示波器（？）实验设备实验设备 1、抽样定理：、抽样定理：如果信号的最高频率分量是如果信号的最高频率分量是 ，为了使抽，为了使抽样值能够完整地描述信号，那么至少应该样值能够完整地描述信号，那么至少应该以以 的速率进行抽样。即的速率进行抽样。即fs ，其中，其中fs是抽样频率或抽样率。是抽样频率或抽
2、样率。2、AD原理原理：见实验见实验3.5、三、三、1。3、快速傅立叶变换应用：、快速傅立叶变换应用：通过通过FFT计算，我们能直观地分析信号的频计算，我们能直观地分析信号的频率特征，了解信号中的主要频率分量的频率特征，了解信号中的主要频率分量的频点。点。实验原理实验原理 实验程序流程图实验程序流程图 开始初始化：EMIF、CPU频率、AD时钟控制寄存器、ICETEK-CTRADC忙?初始化循环变量(256次)启动转换：通道0读取AD转换器状态保存结果到nADC00.255循环结束?是否是否实验步骤实验步骤 1、实验准备：实验准备：连接实验设备连接实验设备 准备信号源进行准备信号源进行AD输入
3、。输入。取出取出1根实验箱附带的信号线根实验箱附带的信号线；用用1根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出A端端口和口和“A/D输入输入”模块的模块的“ADCIN2”插座注意插头要插座注意插头要插牢、到底。这样，信号源波形输出插牢、到底。这样，信号源波形输出A的输出波形即的输出波形即可送到可送到ICETEK-VC5416-AR板的板的AD输入通道输入通道0。设置波形输出设置波形输出A：向内侧按波形频率选择旋钮，直到标有正弦波的指示灯点向内侧按波形频率选择旋钮，直到标有正弦波的指示灯点亮。亮。上下调节波形频率选择旋钮，直到标有上下调节波形频率选择旋钮，直到标有
4、1K-10KHz的指示灯的指示灯点亮。点亮。调节幅值调整旋钮，将波形输出调节幅值调整旋钮，将波形输出A的幅值调到最大。的幅值调到最大。2、设置、设置Code Composer Studio 3.1在硬件仿真在硬件仿真(Emulator)方式下运行：方式下运行：3、启动、启动Code Composer Studio 3.1；选择菜单选择菜单DebugReset CPU。4、打开工程文件：、打开工程文件：工程目录：工程目录：C:ICETEKVC5509AEVC5509AELab0506-ADAD.pjt。在项目浏览器中，双击在项目浏览器中，双击main.c，打开，打开main.c文件，文件，浏览该
5、文件的内容，理解各语句作用。浏览该文件的内容，理解各语句作用。5、编译、下载程序。、编译、下载程序。6、打开观察窗口：、打开观察窗口：选择菜单选择菜单View-Graph-Time/Frequency进行进行如下设置：如下设置：7、打开观察窗口观察波形的频域统计结果、打开观察窗口观察波形的频域统计结果：选择菜单选择菜单View-Graph-Time/Frequency进行如下设置：进行如下设置：9、运行程序观察显示：、运行程序观察显示：按按“F12”运行程序，观察两个窗口中的显运行程序，观察两个窗口中的显示。波形的能量尖峰数据回读光标状态条，示。波形的能量尖峰数据回读光标状态条，当前频率为当前
6、频率为3.89795kHz观察示波器的频率统计，对照观察示波器的频率统计，对照“FFT”窗口窗口的尖峰指示的尖峰指示(可以用鼠标将光标移动到尖峰可以用鼠标将光标移动到尖峰位置，再从状态条读出频率值，如图位置，再从状态条读出频率值，如图)，看，看是否相近。是否相近。顺时针微调信号源顺时针微调信号源I的的“频率微调频率微调”旋钮，旋钮，使频率增大，观察到使频率增大，观察到“FFT”尖峰向频率高尖峰向频率高端端(右侧右侧)移动。对照频率测量值和移动。对照频率测量值和FFT计算计算值。值。波形的能量尖峰数据回读光标状态条，当前频率为3.89795kHz10、观察混叠现象：、观察混叠现象：-将信号源将信号源I“频率微调频率微调”旋钮逆时针调到头；旋钮逆时针调到头；“频率选择频率选择”旋钮切换到旋钮切换到“10kHz-20kHz”档。档。-顺时针微调信号源顺时针微调信号源I的的“频率微调频率微调”旋钮，旋钮，使频率增大，对照频率测量值和使频率增大，对照频率测量值和FFT计算值。计算值。实验结果实验结果