c - 使用Arduino生成黄金码调制的正弦波

Question

我正在尝试使用Arduino生成正弦波，黄金代码用于确定波何时会有相移。但是，输出并没有按照我的预期执行。有时，随后的十个周期不会发生任何相移，根据我们对黄金代码阵列的定义，这不应该发生。我可以尝试解决代码的哪一部分问题？

int gold_code[]={1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,-1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,-1,-1, 1,1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1,1,1,-1,-1,1,1,1,1,-1,1,1,-1, -1, 1, 1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,1};


void loop() 
{
  int n = sizeof(gold_code)/sizeof(gold_code[0]);
  byte bsin[128];
  int it;
  unsigned long tm0;
  unsigned int tm;
  for(int i=0;i<128;i++)
  {
    bsin[i] = 8 + (int)(0.5 + 7.*sin( (double)i*3.14159265/64.));
  }
  int count=0;
  int count1=0;

  Serial.println(n);

  tm0 = micros();
  while(true)
  {

    tm = micros() - tm0;
    if(tm > 511)
    {
      tm0 = tm0+512;
      tm -= 512;
      count++;
      //Serial.println(gold_code[count%n]);
    }
    tm = (tm >> 2) ;
    if(gold_code[count%n]==0){
      PORTB = bsin[tm];
    }
    else{
      PORTB = 16-bsin[tm];
    }
  }
}

Answer 1

变量count最终会溢出并变为负数。这与模运算结合起来是灾难即将发生的迹象(双关语)。

使用不同的方法将 count 的值限制为 gold_code 数组的范围。

删除模运算后，您应该预计频率会显着增加，因此您可能需要在循环中添加一些节奏。

你的循环节奏是错误的。变量 count 的增量速度是相位计数器的 4 倍。

此外，@Edward Karak 提出了一个有效的观点。要进行适当的相移，您应该添加(或减去)tm，而不是 sin 值。

[编辑]我对相移的处理方式不太满意。以与相位计数器相同的速度推进黄金计数器感觉不太正确。所以我为此添加了一个单独的计时器。目前 gold_code 数组每 8 微秒更新一次，但您可以将其更改为您应该拥有的任何内容。

如:

unsigned char tm0 = 0;
unsigned char tm0_gold = 0;

const unsigned char N = sizeof(gold_code) / sizeof(gold_code[0]);
unsigned char     phase = 0; 

for(;;)
{
    // pacing for a stable frequency
    unsigned char mic = micros() & 0xFF;
    if (mic - tm0_gold >= 8)
    {
        tm0_gold = mic;

        // compute and do the phase shift
        if (++count >= N) 
            count -= N;

        if (gold_code[count] > 0)  // you have == 0 in your code, but that doesn't make sense.
            phase += 16;           // I can't make any sense of what you are trying to do, 
                                   // so I'll just add 45° of phase for each positive value
                                   // you'll probably want to make your own test here
    }

    if (mic - tm0 >= 4)
    {
        tm0 = mic;

        // advance the phase. keep within the LUT bounds
        if (++phase >= 128)
            phase -= 128;

        // output
        PORTB = bsin[phase];
    }
}     

为了频率稳定性，您需要在调试后将正弦发生器移至定时器中断。这将释放你的loop()来进行一些额外的控制。

我不太明白为什么count 的增量与相位计数器的增量一样快。您可能希望以较慢的速度增加count以达到您的目标。