Diff: main.cpp

Revision:

0:9c28f5905a1a

Child:

1:ca43ee5ea802

--- /dev/null	Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/main.cpp	Sat Aug 29 11:25:01 2020 +0000
@@ -0,0 +1,146 @@
+//-------------------------------------------------------------
+//  中波 AM 放送用 SDR，CIC フィルタと通常の FIR フィルタ使用
+//
+//      1/9 にダウンサンプリング：CIC フィルタ使用
+//      1/4 にダウンサンプリング：通常の FIR フィルタ使用
+//
+//      入力ピン： A1
+//      出力ピン： A2
+//
+//  2020/08/08, Copyright (c) 2020 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------------
+
+#include "F446_ADC_Intr.hpp"    // ADC
+#include "F446_DAC.hpp"         // DAC
+#include "QuadOscIir.hpp"       // 直交信号発生器
+#include "Cic3Stage.hpp"        // ３段 CIC フィルタ
+#include "CoefficientsLpf.hpp"  // FIR フィルタの係数
+#include "FirFastSymmetry.hpp"  // 係数対称 FIR フィルタ
+#include "Iir1st.hpp"           // 一次の IIR フィルタ
+#include "InitialMessage.hpp"   // 最初のメーッセージ
+using namespace Mikami;
+#pragma diag_suppress 870   // マルチバイト文字使用の警告抑制のため
+
+const float FS_ = 900.0f;   // 標本化周波数，単位： kHz
+const float T0_ = 1000/FS_; // 標本化間隔，単位：μs
+const float A0_ = 8192;     // 直交信号発生器の出力の振幅
+
+// 各放送局の搬送波の周波数，単位： Hz
+const float F_C_[] = {  594.0e3f,   // NHK 第１
+                        693.0e3f,   // NHK 第２
+                        810.0e3f,   // AFN Tokyo
+                        954.0e3f,   // TBS ラジオ
+                       1134.0e3f,   // 文化放送
+                       1242.0e3f,   // ニッポン放送
+                       1422.0e3f};  // ラジオ日本
+
+AdcF446_Intr adc_(FS_, A1);         // ADC オブジェクトの宣言
+DacF446 dac_;                       // DAC オブジェクトの宣言
+Serial pc_(USBTX, USBRX);           // ターミナルに対する受信割込み用
+
+QuadOscIir nco_(F_C_[0], T0_, A0_); // NCO (numerically controlled oscillator)
+
+Iir1st averaging_(0.9998f);         // 直流分を求めるためのフィルタ
+
+const int DS_RATE1_ = 9;            // 1/9 にダウンサンプリング
+Cic3Stage cic3I_(DS_RATE1_, A0_);   // CIC フィルタ，I 信号用
+Cic3Stage cic3Q_(DS_RATE1_, A0_);   // CIC フィルタ，Q 信号用
+
+const int DS_RATE2_ = 4;            // 1/4 にダウンサンプリング
+FirFastSymmetry lpfI_(ORDER_FIR_, HN_); // FIR フィルタ，I 信号用
+FirFastSymmetry lpfQ_(ORDER_FIR_, HN_); // FIR フィルタ，Q 信号用
+
+// AD 変換終了割り込みに対する割り込みサービス･ルーチン
+void AdcIsr()
+{
+    static int count = 0;
+
+    float xn = adc_.Read();     // ADC の読込み
+    float sinX, cosX;
+    nco_.Generate(sinX, cosX);  // sin, cos 発生
+
+    // cos/sin を乗算したデータに対する CIC フィルタの積分処理
+    cic3I_.Integrate((int16_t)(xn*cosX));  // I 信号
+    cic3Q_.Integrate((int16_t)(xn*sinX));  // Q 信号
+
+    if (++count >= DS_RATE1_)
+    {
+        count = 0;
+        NVIC->STIR |= EXTI3_IRQn;   // ソフトウェア割り込み発生
+    }
+}
+
+// EXTI3_IRQ に対する割込みサービス･ルーチン
+//      CIC フィルタのくし形フィルタの処理と FIR フィルタの入力の処理
+void IsrCIC()
+{
+    static int count = 0;
+
+    float yI_n = cic3I_.CombFilter();   // くし形フィルタ
+    float yQ_n = cic3Q_.CombFilter();   // くし形フィルタ
+
+    lpfI_.Store(yI_n);  // FIR フィルタのバッファへ保存，I 信号
+    lpfQ_.Store(yQ_n);  // FIR フィルタのバッファへ保存，Q 信号
+
+    if (++count >= DS_RATE2_)
+    {
+        count = 0;
+        NVIC->STIR |= EXTI4_IRQn;   // ソフトウェア割り込み発生
+    }
+}
+
+// EXTI4_IRQ に対する割込みサービス･ルーチン
+//      FIR フィルタの実行とAM復調の処理
+void IsrFIR()
+{
+    float yI_n = lpfI_.Execute();    // FIR フィルタによる LPF 実行
+    float yQ_n = lpfQ_.Execute();    // FIR フィルタによる LPF 実行
+
+    float yn = sqrtf(yI_n*yI_n + yQ_n*yQ_n);    // 包絡線成分を求める
+    float dc = averaging_.Execute(yn);          // 直流分を求める
+    yn = yn - dc;   // 直流分除去
+
+    float gain = 0.8f/dc;
+    if (gain > 200.0f) gain = 200.0f;
+    dac_.Write(gain*yn);
+}
+
+// シリアル･ポートの受信割込みに対する割り込みサービス･ルーチン
+void RxIsr()
+{
+    unsigned char chr = pc_.getc();
+    // 受信した文字が '0' ～ '6' の場合のみ NCO の周波数を変える
+    if (('0' <= chr) && (chr <= '6'))
+    {
+        nco_.Set(F_C_[chr & 0x07]);
+        pc_.putc(chr);   // エコーバック
+    }
+    if (chr == '\r') pc_.printf("\r\n");
+}
+
+int main()
+{
+    InitialMessage("ダウンサンプリングに CIC フィルタと FIR フィルタを使用．", AM, pc_);
+
+    NVIC_SetPriority(ADC_IRQn,    0);   // 最優先
+    NVIC_SetPriority(EXTI3_IRQn,  1);   // ２番目に優先
+    NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 2);   // ３番目に優先
+    NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn,  3);   // ４番目に優先
+
+    // ADC に対する割り込みサービス･ルーチンの設定
+    adc_.SetIntrVec(&AdcIsr);
+
+    // EXTI3 によるソフトウェア割り込みに対応する設定
+    NVIC_SetVector(EXTI3_IRQn, (uint32_t)IsrCIC);
+    NVIC_EnableIRQ(EXTI3_IRQn);
+
+    // EXTI4 によるソフトウェア割り込みに対応する設定
+    NVIC_SetVector(EXTI4_IRQn, (uint32_t)IsrFIR);
+    NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn);
+
+    // シリアル･ポートの受信割込みの設定
+    pc_.format();    // default: 8 bits, nonparity, 1 stop bit
+    pc_.attach(&RxIsr);
+
+    while (true) {}
+}
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