[發明專利]一種對脈沖數據進行采樣的方法

有效

• 申請號: 201110009685.2
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102163967A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 趙進云
• 申請（專利權）人: 福建鑫諾通訊技術有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 翁素華

【技術領域】

本發明屬于一種對脈沖數據進行采樣的方法，適用于具有脈沖數據采樣功能的終端產品。

【背景技術】

隨著物聯網產業的發生，要求越來越多的終端產品具有脈沖數據采樣的功能，例如對黑白攝像頭，一維激光頭輸出的脈沖數據做采樣和處理。傳統的對脈沖數據進行采樣的做法主要有兩種。

第一種方法：如圖1所示，把產生脈沖的GPIO引腳連接到CPU的一個外部中斷引腳上。并把此外部中斷配置為雙邊緣觸發，這樣只要脈沖的狀態一變化，就會觸發中斷，在中斷處理程序中計算并保存兩個脈沖邊緣的時間間隔。

第二種方法：如圖2所示，擴張一顆專門負責脈沖數據采樣的芯片，芯片通過串口，USB等接口與CPU互聯。

第一種方法不需要額外添加硬件就能完成采樣功能。實現成本低，但是會由于中斷處理存在延時而導致采樣精度不高，而且采樣過程需要CPU的參與會導致系統負荷增加。所以這并不是一種可產品化的方法，只能用于熟悉原理所用。第二種方法算是一種完美的方法，但是這需要添加額外的硬件，會導致產品成本的增加。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題在于提供一種低成本、高精度的脈沖數據采樣方法，該方法無需添加額外硬件，且具有較高采樣精度和采樣性能。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種對脈沖數據進行采樣的方法，包括如下步驟：

步驟1：首先初始化相應SPI接口的GPIO引腳；

步驟2：設置SPI總線的時鐘，即脈沖數據的采樣時鐘；

步驟3：初始化DMA控制器，并設置采樣數據的保存地址；

步驟4：當要開始采集時，就使能SPI接口，對MISO上輸入的脈沖做采樣；

步驟5：SPI每采樣到4個字節的數據就發起一個DMA請求，DMA控制器會把數據保存到指定的內存位置；

步驟6：當采樣結束之后，所有采樣到的數據保存在步驟3指定的位置；

步驟7：根據步驟2設置的采樣時鐘，可以計算出SPI每采樣一位數據所花費的時間；

步驟8：轉義采樣到的數據，按位來對數據解析；如果連續位的值為0，就說明這部分采樣數據對應的是低脈沖，把連續為0的位數和步驟7的值相乘便可計算出低脈沖的時間寬度；如果連續位的值為1，就說明這部分采樣數據對應的是高脈沖，把連續為1的位數和步驟7的值相乘可計算出高脈沖的時間寬度。

本發明的優點在于：把產生脈沖的GPIO直接連到CPU?SPI接口的MISO引腳上，利用CPU現有的SPI接口來代替CPU進行脈沖數據的采樣，采樣到的數據由DMA來代替負責保存。無需添加額外的硬件就可以實現高精度，高性能的脈沖數據采樣。具有很好的實現效果和較低的實現成本。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的描述。

圖1是現有技術之一的邏輯連接框圖。

圖2是現有技術之二的邏輯連接框圖。

圖3是本發明的邏輯連接框圖。

圖4是本發明的硬件原理圖。

圖5是本發明的軟件控制流程。

【具體實施方式】

請同時參閱圖3至圖5，一種對脈沖數據進行采樣的方法，包括如下步驟：

步驟1：首先初始化相應SPI接口的GPIO引腳；

步驟2：設置SPI總線的時鐘，即脈沖數據的采樣時鐘；

步驟3：初始化DMA控制器，并設置采樣數據的保存地址；

步驟4：當要開始采集時，就使能SPI接口，對MISO上輸入的脈沖做采樣；

步驟5：SPI每采樣到4個字節的數據就發起一個DMA請求，DMA控制器會把數據保存到指定的內存位置；

步驟6：當采樣結束之后，所有采樣到的數據保存在步驟3指定的位置；

步驟7：根據步驟2設置的采樣時鐘，可以計算出SPI每采樣一位數據所花費的時間；

步驟8：轉義采樣到的數據，按位來對數據解析；如果連續位的值為0，就說明這部分采樣數據對應的是低脈沖，把連續為0的位數和步驟7的值相乘便可計算出低脈沖的時間寬度；如果連續位的值為1，就說明這部分采樣數據對應的是高脈沖，把連續為1的位數和步驟7的值相乘可計算出高脈沖的時間寬度。

這樣，便可數值化輸入的整個脈沖波形。

本發明中，把輸出脈沖的GPIO引腳連接至CPU?SPI接口的MISO引腳，也就是把脈沖作為SPI接口的輸入數據，當脈沖為低時，SPI采樣到的數據就為0，當脈沖為高時，SPI采樣到的數據就為1。所以只要求出連續為0或為1的位數，再根據采樣精度就可以求出脈沖的時間寬度。