STC32G12K128单片机数字音频滤波器芯片解密
芯片解密单片机源程序如下:
- /**
- * 单片机数字音频带通滤波器
- * ADC: 12位
- * 采样率: 8KHz
- * 输出: PWM
- * 功能: 带宽、中心频率可调
- */
- #include <STC32G.h>
- #include <intrins.h>
- //#include <stdint.h>
- #define uint8_t unsigned char
- #define uint16_t unsigned int
- #define uint32_t unsigned long
-
- unsigned char Table[]="0123456789";
- unsigned char freq_num[4];// 频率
- unsigned char bw_num[4];//带宽
- uint16_t center_bm=100;//默认带宽100hz
- uint16_t center_freq=1000;//默认频率1000HZ
- bit flag=1;
- //-------定义PWM输出引脚------------
- #define PWM1_0 0X00 //P:P1.0,N:P1.1
- #define PWM1_1 0X01 //P:P2.0,N:P2.1
- #define PWM1_2 0X02 //P:P6.0,N:P6.1
- #define PWM2_0 0X00 //P:P1.2/P5.4,N:P1.3
- #define PWM2_1 0X04 //P:P2.2,N:P2.3
- #define PWM2_2 0X08 //P:P6.2,N:P6.3
- #define PWM3_0 0X00 //P:P1.4,N:P1.5
- #define PWM3_1 0X10 //P:P2.4,N:P2.5
- #define PWM3_2 0X20 //P:P6.4,N:P6.5
- #define PWM4_0 0X00 //P:P1.6,N:P1.7
- #define PWM4_1 0X40 //P:P2.6,N:P2.7
- #define PWM4_2 0X80 //P:P6.6,N:P6.7
- #define PWM4_3 0XC0 //P:P3.4,N:P3.3
- #define ENO1P 0X01
- #define ENO1N 0X02
- #define ENO2P 0X04
- #define ENO2N 0X08
- #define ENO3P 0X10
- #define ENO3N 0X20
- #define ENO4P 0X40
- #define ENO4N 0X80
- // 按键定义
- sbit KEY_FREQ_UP = P3^0; // 频率增加
- sbit KEY_FREQ_DOWN = P3^1; // 频率减少
- sbit KEY_Q_UP = P3^2; // Q值增加
- sbit KEY_Q_DOWN = P3^3; // Q值减少
- sbit RS=P2^5; //定义rs端口
- // RW 接地
- sbit EN=P2^3; //定义en端口
- sbit LCD_D4=P4^2;
- sbit LCD_D5=P4^1;
- sbit LCD_D6=P3^7;
- sbit LCD_D7=P3^6;
- /* ==================== 配置参数 ==================== */
- #define SAMPLE_RATE 8000UL // 采样率 8KHz
- #define ADC_MAX 4095 // 12位ADC最大值
- #define PWM_MAX 255 // 8位PWM最大值
- /* ==================== 滤波器结构体 ==================== */
- typedef struct {
- // 滤波器系数
- float b0, b1, b2; // 分子系数
- float a1, a2; // 分母系数 (a0 = 1)
- // 延迟单元
- float x1, x2; // 输入延迟
- float y1, y2; // 输出延迟
- // 滤波器参数
- float center_freq; // 中心频率 (Hz)
- float bandwidth; // 带宽 (Hz)
- } BandpassFilter;
- /* 全局滤波器实例 */
- BandpassFilter g_filter;
- /* ==================== 数学工具函数 ==================== */
- /**
- * 简化的正弦近似 (适用于资源受限的单片机)
- * 使用泰勒级数展开
- */
- float sin_approx(float x) {
-
- float x2;
- // 将x归一化到 [-π, π]
- while (x > 3.14159265f) x -= 6.2831853f;
- while (x < -3.14159265f) x += 6.2831853f;
- // 泰勒级数: sin(x) ≈ x - x3/6 + x?/120
- x2 = x * x;
- return x * (1.0f - x2 / 6.0f * (1.0f - x2 / 20.0f));
- }
- /**
- * 余弦近似
- */
- float cos_approx(float x) {
- return sin_approx(x + 1.5707963f);
- }
- /**
- * 平方根近似 (牛顿迭代法)
- */
- float sqrt_approx(float x) {
-
- float guess;
- uint8_t i;
- if (x <= 0.0f) return 0.0f;
- guess = x * 0.5f;
- for (i = 0; i < 5; i++) {
- guess = (guess + x / guess) * 0.5f;
- }
- return guess;
- }
- /* ==================== 滤波器核心函数 ==================== */
- /**
- * 计算带通滤波器系数
- * 使用双二阶IIR滤波器 (Biquad)
- * @param filter: 滤波器实例指针
- * @param center_freq: 中心频率 (Hz)
- * @param bandwidth: 带宽 (Hz)
芯片解密
