Обработка аналоговых сигналов на основе МК C8051F064

mess.adc_mode=2;mess.ADC0=0;mess.ADC1=1;

break;

case ID_SAMP:

mess.samples=SampChk();

i=0;

while(pow((double)2,++i)<mess.samples);

if(i>16||mess.samples<=0) MessageBox(hWnd,TEXT("Number of samples should be between 1 and 65536"),0,MB_OK);

else mess.S=i-1;

break;

 

case ID_UINC:

if(mess.u_zoom<10)

mess.u_zoom*=1.1;

SendMessage(WB_Wnd, WM_PAINT, NULL, NULL);

break;

case ID_UDEC:

if(mess.u_zoom>0.4)

mess.u_zoom/=1.1;

SendMessage(WB_Wnd, WM_PAINT, NULL, NULL);

break;

 

case ID_TINC:

if(mess.time_zoom<20)

mess.time_zoom*=1.1;

SendMessage(WB_Wnd, WM_PAINT, NULL, NULL);

 

break;

case ID_TDEC:

if(mess.time_zoom>0.1)

mess.time_zoom/=1.1;

SendMessage(WB_Wnd, WM_PAINT, NULL, NULL);

break;

case ID_DEMO:

demo();//simulating sine wave& printing it

SendMessage(WB_Wnd, WM_PAINT, NULL, NULL);

break;

case ID_START:

_beginthread(MyThreadSend,   0,   0);//starting sending and recieving data in extra thread

break;

}

break;

case WM_DESTROY:

PostQuitMessage(0);

break;

default:

return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);

}

return 0;

 

}

 

 

LRESULT CALLBACK WorkBenchProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)//messages processing function of graph(only WM_PAINT is processing)

{ std::string Str;

WCHAR  buf[10];

switch(msg)

{

 

case WM_PAINT:

 

{

 

// Getting DC and creating buffer DC

HDC hDC = GetDC (hWnd);

HDC hDCbuf=CreateCompatibleDC(hDC);

 

// creating bitmap for buffer painting

RECT rc;

GetClientRect(hWnd, &rc);

HBITMAP hBmpBuffer = CreateCompatibleBitmap(hDC, rc.right, rc.bottom);

SelectObject (hDCbuf, hBmpBuffer);

// creating Pen(will do this several times

HPEN hPen = CreatePen (PS_SOLID, 1, RGB(255, 255, 255));

 // aquiring Pen into DC,remembering old Pen

 

 

 

HPEN hOldPen = (HPEN)SelectObject (hDCbuf, hPen);

//erasing area

Rectangle(hDCbuf,rc.left, rc.top, rc.right, rc.bottom);

DeleteObject (hPen);

//beginnig of painting

 

//painting grid

hPen = CreatePen (PS_DOT, 1, RGB(0, 0, 0));

SelectObject (hDCbuf, hPen);

for(int i=0;i<10;i++)

Line(hDCbuf,0, i*20,600,i*20);

 

for(int i=0;i<30;i++)

Line(hDCbuf,i*20, 0,i*20,600);

 

 

DeleteObject(hPen);   

//writing names of the axes

int i=parcechar(3./mess.u_zoom,buf);

buf[i++]=' ';

buf[i++]='V';

TextOut(hDCbuf, 23, 5, buf,i );

 

i=parcechar(480000./(mess.freq*mess.time_zoom), buf);

buf[i++]=' ';

buf[i++]='m';

buf[i++]='s';

TextOut(hDCbuf, 430, 160, buf,i );

//painting axes

 

hPen = CreatePen (PS_SOLID, 2, RGB(0, 0, 0));

SelectObject (hDCbuf, hPen);

Line(hDCbuf, rc.left+19, rc.top, rc.left+19, rc.bottom);

Line(hDCbuf, rc.left+19, rc.bottom-3, rc.right, rc.bottom-3);

Line(hDCbuf, 13, 20, 33, 20);

Line(hDCbuf, 480, 170, 480, 180);

DeleteObject (hPen);

 

 

//painting graph in extra thread

if(mess.ready){

uintptr_t Thread0=_beginthread(MyThreadPaint,   0,   (void *)hDCbuf);

WaitForSingleObject((HANDLE)Thread0, 100);

}

 

 

// adding old Pen to DC

SelectObject(hDCbuf, hOldPen);

InvalidateRect(hWnd, NULL, true);

BitBlt(hDC, rc.left, rc.top, rc.right, rc.bottom, hDCbuf, 0, 0, SRCCOPY);

 

 

// releasing all local variables

 

DeleteObject (hPen);

ReleaseDC (hWnd, hDC);

ValidateRect(hWnd, 0);

DeleteDC(hDCbuf);

DeleteObject(hBmpBuffer);

}

return 0;

break;

default:

return DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam);

}

 

return 0;

}

 

 

6.2. Исходные тексты модулей программы для МК

 

#include <c8051f060.h>             

#include <stdio.h>

 

//-----------------------------------------------------------------------------

// Определение  16-битных SFR для 'F06x

//-----------------------------------------------------------------------------

sfr16 RCAP3    = 0xCA;                 // Timer3, значение адреса после перезагрзки 

sfr16 TMR3     = 0xCC;                 // Timer3, адрес счетчика

sfr16 ADC0     = 0xBE;                 // ADC0, адрес результата

sfr16 DMA0CT   = 0xF9;                 // DMA, счетчик операций

sfr16 DMA0DA   = 0xD9;                 // DMA0, адрес начала

 

//------------------------------------------------------------------------------------

// Глобальные  константы

//------------------------------------------------------------------------------------

#define SYSCLK      11059200 // SYSCLK частота в Гц

#define BAUDRATE    115200   // Скорость передачи UART0

 

sbit P1_6=P1^6;

 

// инструкции DMA

#define DMA0_END_OF_OP   0x00     // конец операций

#define DMA0_GET_ADC0        0x10     // Получение данных ADC0

#define DMA0_GET_DIFF        0x40     // Получение Retrieve разностных (дифференциальных) данных (ADC0-ADC1)

#define XRAM_START_ADD       0x0000   // DMA0 XRAM стартовый адрес ADC data log

 

//-------------------------

// Глобальные переменные

//-------------------------

unsigned char xdata * data read_ptr; // указатель XRAM

unsigned int NUM_SAMPLES;    // количество выборок ADC (каждая выборка 2 байта)

unsigned char ADC_Mode;     // режим ADC

unsigned int SAMP_RATE ;    // частота дискретизации ADC в Гц (писать в RCAP3)

 

//------------------------------------------------------------------------------------

// Конфигурирование  портов ввода/вывода

//------------------------------------------------------------------------------------

void Port_Init (void)

{

 char old_SFRPAGE = SFRPAGE;

SFRPAGE = CONFIG_PAGE; // Переключение на страницу конфигурации

XBR0=0x04;       // запись значения b00000100, включение бита подключения входов/выходов UART0

// TX0 соединен с  P0.0; RX0 - с P0.1

XBR1=0x00;    // SYSCLK, T2EX, T2, INT1, IN0, T1E, T0E, CP1 не соеденены с портами ввода/вывода

XBR2=0x40;     // запись значения b01000000, установка в 1 бита включения матрицы (распределяет выводы)

// слаботоковые  подтяжки включены (бит7 = 0)

P0MDOUT=0xFF;    // запись значения b11111111, все выводы (P0.0-7) настроены как цифровой двухконтактный выход (Push-Pull)

// по умолчанию  они настроены для работы в  режиме Open_Drain

P1MDOUT |= 0x40;       // запись значения b10111111, все выводы, кроме P1.6 настроены как цифровой двухконтактный выход (Push-Pull)

// порт P1.6 настроен  для работы в режиме Open_Drain

SFRPAGE = old_SFRPAGE; // восстановление SFRPAGE

}

 

//-----------------------------------------------------------------------------

// Инициализация  UART0

//-----------------------------------------------------------------------------

// Настройка  UART0, использующую Timer1 (режим 2, 8-разрядный  автоперезагружаемый таймер-счетчик), в режим 1

// (стандартный  асинхронный полудуплексный обмен  данными с использованием 10 бит  для передачи 1 байта данных)

void UART0_Init (void)

{

 char old_SFRPAGE = SFRPAGE;

 SFRPAGE = UART0_PAGE; // Переключение на страницу UART0

SCON0   = 0x50;  //запись значения b01010000 в регистр управления SCON0

//установка в  01 битов выбора режима UART0 (7 и 8 биты) - режим 1, 8-разрядный UART0, изменяемая скорость передачи

//установка в  1 бита разрешения приема (бит  4) - прием данных UART0 разрешен

 // SCON: mode 1, 8-bit UART, enable RX

 SSTA0  |= 0x10;  //логическое или со значением b00010000 в регистр состояния и выбора счетчика тактирования SSTA0

//бит 4: 1 - скоротсть  передачи данных последовательного  порта UART0 удваивается

//биты 3-2 (биты выбора  генератора скорости передатчика  данных): 00 - таймер T1

//биты 1-0 (биты выбора  генератора скорости приемника  данных): 00 - таймер T1

 // инициализация T1

SFRPAGE = TIMER01_PAGE;   // Переключение на страницу Timer 0/1

TMOD   = 0x20;                     // запись значения b00100000, режим 2 (8-разрядный автоперезагружаемый таймер-счетчик)

TH1 = -(SYSCLK / BAUDRATE)/16;  // задание значения переполнения таймера для скорости передачи данных

TL1 = -(SYSCLK / BAUDRATE)/16; // задание начального значения таймера для скорости передачи данных

TR1    = 1;      // запуск T1

CKCON |= 0x10;    //логическое или со значением b00010000, таймер Т1 тактируется сичтемных тактовым сигналом SYSCLK

SFRPAGE = old_SFRPAGE;              // восстановление SFRPAGE

}

 

//-----------------------------------------------------------------------------

// инициализация  SYSCLK

//-----------------------------------------------------------------------------

// Запуск  внешнего осцилятора

void SYSCLK_Init (void)

{

 char old_SFRPAGE = SFRPAGE;

 int i;

 SFRPAGE = CONFIG_PAGE;   // Переключение на страницу конфигурации

OSCXCN = 0x77;     // запись значения b01110111

//бит 7: 0 -кварцевый  генератор не используется или  еще не стабилен

//биты 6-4: 111 - режим  кварцевого генератора с делением  тактовой частоты на 2

//бит 3: зарезервирован

//биты 2-0 (управления  частотой внешнего генератора): 111 - частота генератора задается от 10 МГц до 30 МГц

// частота =(22118400/2=11059200)Hz

 for (i=0; i <5000; i++) ;  // пауза длительностью как минимум 1 мс, чтобы исключить

//преждевременное  переключение системы от внешнего  генератора

 while (!(OSCXCN & 0x80)) ;  //(OSCXCN & b10000000) опрашиваем флаг стабилизации кв.генератора до тех пор,

// пока он не  установится в 1 (кв.генератор  стабилен)

RSTSRC |= 0x04;    //логическое или со значением b00000100

// позволяет восстановить  отсутствующие часы детектора

CLKSEL |= 0x01;    // запись значения b00000001, переключение на работу от внешнего генератора

OSCICN = 0x00;     // отключение внутреннего генератора

SFRPAGE = old_SFRPAGE;   // восстановление SFRPAGE

}

 

//-----------------------------------------------------------------------------

// инициализация  ADC

//-----------------------------------------------------------------------------

// Настройка  ADC0 и ADC1(если нужно) с управлением  преобразованием Timer3

void ADC_Init (void)

{

 char old_SFRPAGE = SFRPAGE;

 int i;

SFRPAGE = ADC0_PAGE;  // Переключение на страницу ADC0

ADC0CN = 0xC4;    // запись значения b11000100, бит 7: 1 -включение ADC0,

//бит 6: 1 - режим  слежения определяется битами 3-2

//бит 3-2: 01 - слежение(выборка)  начинается при переполнении таймера 3

REF0CN = 0x03;    // запись значения b00000011, включение генератора напряжения смещения ADC0 и

//включение внутреннего  буферного усилителя, внутреннее  опорное напряжение подается  на вход VREF0

 for(i=0;i<10000;i++);  // задержка для стабилизации генератора опорного напряжения

ADC0CF = 0x00;    // установка в качестве периода сигнала дискретизации ADC0 Tconv = 21*Tsysclk

 

 //Режим ADC

 if (ADC_Mode == 's')

   AMX0SL = 0x00;  // режим ADC0

 else if (ADC_Mode=='d')

   {

  AMX0SL = 0x40;  // запись значения b10000000, выбор дифференциального режима работы

      SFRPAGE = ADC1_PAGE; // Переключение на страницу ADC1

      ADC1CN = 0xC4;  //запись значения b11000100, бит 7: 1 -включение ADC1,

//бит 6: 1 - режим  слежения определяется битами 3-2

//бит 3-2: 01 - слежение(выборка)  начинается при переполнении  таймера 3      

  REF1CN = 0x03;  // запись значения b00000011, включение генератора напряжения смещения ADC1 и

//включение внутреннего  буферного усилителя

      for(i=0;i<10000;i++); // задержка для стабилизации генератора опорного напряжения

      ADC1CF = 0x00;  // установка в качестве периода сигнала дискретизации ADC1 Tconv = 21*Tsysclk

     }

SFRPAGE = old_SFRPAGE;  // восстановление SFRPAGE

}

 

//-----------------------------------------------------------------------------

// инициализация  DMA0

//-----------------------------------------------------------------------------

// Настройка  DMA0 в режим 1 и выбор ADC  для  извлечения данных

void DMA0_Init()

{

 char old_SFRPAGE = SFRPAGE;

 SFRPAGE=DMA0_PAGE;     // Переключение на страницу DMA0

DMA0CN = 0x00;      // отключаем DMA0

DMA0DA = XRAM_START_ADD;   //запись 16-разрядной переменной, установка начального адреса данных

DMA0CT = NUM_SAMPLES;    // запись значения переменной количества выборок в регистр счетчика повторений

DMA0IPT = 0x00;     // запись начального адреса команд в регистр адреса команд

 

 // Помещение инструкций в стек с последующим выполнением

 if (ADC_Mode == 's')

    DMA0IDT = DMA0_GET_ADC0; // получение данных от ADC0

 else   DMA0IDT = DMA0_GET_DIFF; // получение данных в дифф. режиме от [ADC0 - ADC1]

 DMA0IDT = DMA0_END_OF_OP;   // конец операций

 DMA0BND = 0x00;     // запись адреса, с которого начинается выполнение команд, в регистр границы команд

DMA0CN = 0x20;      // запись значения b00100000, включение DMA в первом режиме

SFRPAGE=old_SFRPAGE;    //  восстановление SFRPAGE

}

 

//------------------------------------------------------------------------------------

//  инициализация  Timer3

//------------------------------------------------------------------------------------

// Настройка  Timer3 в режим автоперезагрузки  и генерирования частоты дискретизации  ADC

// указанные  <counts>, используя SYSCLK/12 в качестве  базового времени.

void Timer3_Init (unsigned int counts)

{

 char old_SFRPAGE = SFRPAGE;          

SFRPAGE = TMR3_PAGE;   // Переключение на страницу Timer 3

 TMR3CN  = 0x00;    // отключение таймера 3

TMR3CF |=  0xC0;    // учтановка частоты счетчика SYSCLK / 12

RCAP3   = (0xFFFF-counts); // инициализация значений перезагрузки, counts - значение частоты дискретизации

TMR3    = 0xFFFF;    // переполнение таймера