思路：外来音频信号经过51单片机，在单片机中进行频谱分析，并将结果显示在(12864或1602)上
要求：频谱显示如同千千静听播放音乐时的频谱显示
希望各位高手能给出详细的解决方案，感激。。。。。。 51做FFT有些困难，可以使用增强型（RAM）的51机子进行
参考程序：
#include<C12C5A.H> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define channel 0x01 //设置AD通道为 P1.1 //---------------------------------------------------------------------
sbit SDA_R=P1^2; sbit SDA_R_TOP=P1^3; sbit SDA_G=P1^4; sbit SDA_G_TOP=P1^5; sbit STCP=P1^6; sbit SHCP=P1^7; //--------------------------------------------------------------------- //---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- //放大128倍后的sin整数表（128） code char SIN_TAB[128] = { 0, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 59, 65, 70, 75, 80, 85, 89, 94, 98, 102,
105, 108, 112, 114, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 126, 126, 126, 126, 125, 124, 123, 121, 119, 117, 114, 112,
108, 105, 102, 98, 94, 89, 85, 80, 75, 70, 65, 59, 54, 48, 42, 36, 30, 24, 18, 12, 6, 0, -6, -12, -18, -24, -30,
-36, -42, -48, -54, -59, -65, -70, -75, -80, -85, -89, -94, -98, -102, -105, -108, -112, -114, -117, -119, -121,
-123, -124, -125, -126, -126, -126, -126, -126, -125, -124, -123, -121, -119, -117, -114, -112, -108, -105, -102,
-98, -94, -89, -85, -80, -75, -70, -65, -59, -54, -48, -42, -36, -30, -24, -18, -12, -6 };
//放大128倍后的cos整数表（128） code char COS_TAB[128] = { 127, 126, 126, 125, 124, 123, 121, 119, 117, 114, 112, 108, 105, 102, 98, 94,
89, 85, 80, 75, 70, 65, 59, 54, 48, 42, 36, 30, 24, 18, 12, 6, 0, -6, -12, -18, -24, -30, -36, -42, -48, -54, -59,
-65, -70, -75, -80, -85, -89, -94, -98, -102, -105, -108, -112, -114, -117, -119, -121, -123, -124, -125, -126, -
126, -126, -126, -126, -125, -124, -123, -121, -119, -117, -114, -112, -108, -105, -102, -98, -94, -89, -85, -80,
-75, -70, -65, -59, -54, -48, -42, -36, -30, -24, -18, -12, -6, 0, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 59, 65, 70,
75, 80, 85, 89, 94, 98, 102, 105, 108, 112, 114, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 126 };
//采样存储序列表 code char LIST_TAB[128] = { 0, 64, 32, 96, 16, 80, 48, 112, 8, 72, 40, 104, 24, 88, 56, 120, 4, 68, 36, 100, 20, 84, 52, 116, 12, 76, 44, 108, 28, 92, 60, 124, 2, 66, 34, 98, 18, 82, 50, 114, 10, 74, 42, 106, 26, 90, 58, 122, 6, 70, 38, 102, 22, 86, 54, 118, 14, 78, 46, 110, 30, 94, 62, 126, 1, 65, 33, 97, 17, 81, 49, 113, 9, 73, 41, 105, 25, 89, 57, 121, 5, 69, 37, 101, 21, 85, 53, 117, 13, 77, 45, 109, 29, 93, 61, 125, 3, 67, 35, 99, 19, 83, 51, 115, 11, 75, 43, 107, 27, 91, 59, 123, 7, 71, 39, 103, 23, 87, 55, 119, 15, 79, 47, 111, 31, 95, 63, 127 };
uchar COU=0,COUNT1=0,A_Count=0,LINE=15,G,T; uchar i,j,k,b,p; int Temp_Real,Temp_Imag,temp; // 中间临时变量 uint MP1; int xdata Fft_Real[128]; int xdata Fft_Image[128]; // fft的虚部 uchar xdata LED_TAB2[64]; //记录 漂浮物 是否需要 停顿一下 uchar xdata LED_TAB[64]; //记录红色柱状 uchar xdata LED_TAB1[64]; //记录 漂浮点
void Delay(uint a) { while(a--); }
void FFT() { //uchar X; for( i=1; i<=7; i++) /* for(1) */ { b=1; b <<=(i-1); //碟式运算，用于计算 隔多少行计算 例如 第一极 1和2行计算，，第二级 for( j=0; j<=b-1; j++) /* for (2) */ { p=1; p <<= (7-i); p = p*j; for( k=j; k<128; k=k+2*b) /* for (3) 基二fft */ { Temp_Real = Fft_Real[k]; Temp_Imag = Fft_Image[k]; temp = Fft_Real[k+b]; Fft_Real[k] = Fft_Real[k] + ((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7) + ((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7); Fft_Image[k] = Fft_Image[k] - ((Fft_Real[k+b]*SIN_TAB[p])>>7) + ((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7); Fft_Real[k+b] = Temp_Real - ((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7) - ((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7); Fft_Image[k+b] = Temp_Imag + ((temp*SIN_TAB[p])>>7) - ((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7); // 移位.防止溢出. 结果已经是本值的 1/64 Fft_Real[k] >>= 1; Fft_Image[k] >>= 1; Fft_Real[k+b] >>= 1; Fft_Image[k+b] >>= 1; } } } // X=((((Fft_Real[1]* Fft_Real[1]))+((Fft_Image[1]*Fft_Image[1])))>>7); Fft_Real[0]=Fft_Image[0]=0; //去掉直流分量 // Fft_Real[63]=Fft_Image[63]=0; for(j=0;j<64;j++) { TEMP1=((((Fft_Real[j]* Fft_Real[j]))+((Fft_Image[j]*Fft_Image[j])))>>1);//求功率 if(TEMP1>1)TEMP1--; else TEMP1=0; if(TEMP1>31)TEMP1=31; if(TEMP1>(LED_TAB[j]))LED_TAB[j]=TEMP1; if(TEMP1>(LED_TAB1[j])) { LED_TAB1[j]=TEMP1; LED_TAB2[j]=18; //提顿速度=12 } } }
void Init() { //----------------------------------------------------------------------------------- P1ASF = 0x02; //0000,0010, 将 P1.1 置成模拟口 AUXR1 &=0xFB; //1111,1011, 令 ADRJ=0 EADC=1; //AD中断打开 ADC_CTR = ADC_POWER | ADC_EEDHH | ADC_START | channel; //1110 1001 1打开 A/D （ADC_POWER）转换电源；11速度为70周期一次； //0中断标志清零；1启动adc(ADC_START);001AD通道打开（这里为P1.1）; //----------------------------------------------------------------------------------- P2M0=1; P0M0=1; TMOD=0X12; TH0=0x30; //大约20K的采样率（要完整频段需40K以上。但音频中10k以下居多，故本人选择20K采样，美观些） TL0=0x30; TH1=0xEE; =0XC0; ET0=1; //定时器0 打开 TR0=0; //关闭定时器 ET1=1; TR1=1; PT1=0; PT0=1; IPH=PADCH; IP=PADC; //中断优先级 EA=1; //总中断打开 }
void ADC_Finish() interrupt 5 { ADC_CONTR &= !ADC_FLAG; Fft_Real[LIST_TAB[ADC_Count]]=(int)((ADC_RES)<<1)+(ADC_RE>>1)-256;//-512; //按LIST_TAB表里的顺序，进行存储 采样值,, // ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDHH| ADC_START | channel; // 为了采集负电压，采用 偏置采集。电压提高到1/2 vcc，，所以要减去256 if(ADC_Count<=127)ADC_Count++; else {EADC=0;TR0=0;} }
void LED_Display() interrupt 3 //中断一次 显示一行。。。 { TH1=0xF3; TL1=0X00; for (G=0;G<64;G++) //往点阵屏填充 一行的 数据 { if(LED_TAB[G]<=LINE+16)SDA_R_TOP=1; else SDA_R_TOP=0; if(LED_TAB[G]<=LINE)SDA_R=1; else SDA_R=0;
if(LED_TAB1[G]==LINE){SDA_G_TOP=1;SDA_G=0;} else if(LED_TAB1[G]==(LINE+16)){SDA_G_TOP=0;SDA_G=1;} else SDA_G=SDA_G_TOP=1; SHCP=1;SHCP=0; } STCP=1;STCP=0; P2=15-LINE; if(LINE>0)LINE--; else LINE=15; ////////////////////////// if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; //柱状递减， COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; //柱状递减， COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; COUNT++; if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--; COUNT++; if(COUNT>=64)COUNT=0;
//漂浮物递减 if(LED_TAB2[COUNT1]==0) //判断是否需要停顿 { if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--;//大于柱状则递减（保持漂浮物在柱状之上） } else LED_TAB2[COUNT1]--; COUNT1++; if(LED_TAB2[COUNT1]==0) { if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--; } else LED_TAB2[COUNT1]--; COUNT1++; if(LED_TAB2[COUNT1]==0) //判断是否需要停顿 { if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--;//大于柱状则递减（保持漂浮物在柱状之上） } else LED_TAB2[COUNT1]--; COUNT1++; if(LED_TAB2[COUNT1]==0) { if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--; } else LED_TAB2[COUNT1]--; COUNT1++; if(COUNT1>=64)COUNT1=0; }
void Ad_Control() interrupt 1 //控制采样率 {