使用LPC1700的IEC 60601-1-8音頻警報發(fā)生器
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對于音符發(fā)生器，存在許多需要處理的數(shù)據(jù)，它們涉及到多重頻率和多重正弦波發(fā)生器。如果將與每個頻率相關(guān)的數(shù)據(jù)變量和常數(shù)組織在具有相同尺寸的矩陣中，那么就能恰好使用簡單遞歸函數(shù)來“走”過這些矩陣數(shù)據(jù)。
音符發(fā)生器定義
定義若干個定點和浮點常數(shù)，以及定義結(jié)構(gòu)標簽和兩個矩陣。它們當中之一是結(jié)構(gòu)的一個矩陣。
算法中使用的變量和系數(shù)之結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：它允許我們在結(jié)構(gòu)矩陣和頻率常數(shù)矩陣中具有類似的矩陣組織。常數(shù)頻率矩陣和算法結(jié)構(gòu)矩陣之間的一一對應(yīng)關(guān)系使得在初始化每個頻率時，容易使用兩個矩陣的類似索引。
音符發(fā)生器初始化
上文提到為了使Goertzel算法能振蕩，除了系數(shù)以外，y［-1］和y［-2］值也必須初始化。必須針對對應(yīng)于每個頻率的結(jié)構(gòu)變量而完成此工作。下面顯示了用于初始化的代碼。一排5個結(jié)構(gòu)中的每一個被初始化，然后每一個另外的排被初始化，直到整個結(jié)構(gòu)矩陣都被初始化。在這個演示應(yīng)用程序中，這些計算是在復(fù)位初始化期間完成的。不過，如果你正在最優(yōu)化它，可以通過事先進行這些計算而將代碼保存起來，并且將結(jié)果作為常數(shù)儲存在快速存儲器中。這是因為，如果數(shù)學程序庫需要浮點和正弦/余弦算法，那么預(yù)先計算好的初始化值則不需要。這些程序庫例行程序使用大約一半本應(yīng)用程序中使用的代碼空間。系數(shù)和初始化值是通過32768（帶符號的短值）定標的。還有，系數(shù)計算不包括公式（18）中顯示的2X系數(shù)。其目的是使系數(shù)的規(guī)模保持在帶符號的短值，以最小化儲存要求。2X被包括在最終Goertzel計算中；此處，輸出的定標是通過>>14（而不是>>15）乘以2。
多重正弦波發(fā)生、求和及DAC輸出
一旦算法變量和系數(shù)都已經(jīng)被初始化，那么，讓Goertzel計算來生成基本音符和4個諧波就變得很容易。方法是簡單地遞增通過結(jié)構(gòu)矩陣中的一排，并且求五個值的和。正如上文所述，第204行包括通過>>14、而不是>>15定標到2X中的系數(shù)，而這些系數(shù)在初始化時不予考慮。
一旦函數(shù)已經(jīng)完成了矩陣排中所有5個結(jié)構(gòu)的計算，相加的值就被定標、格式化、并從帶符號的值轉(zhuǎn)化為不帶符號的值，然后被送到DAC。由于這些計算是在每個25kHz定時器中斷處執(zhí)行的（當音符活躍時），所以DAC輸出速率就是25 kHz。這允許使用便宜的輸出濾波器，因為相對于正在生成的最高正弦波頻率，這大約是9X的過度取樣。
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