《I2C与数字信号处理》课件

《与数字信号处理》I2C本课程将深入探讨总线和数字信号处理的基本原理及其在现代电子系统I2C中的应用从总线架构和时序分析入手，逐步讲解总线设备寻址、I2C I2C数据传输、速率控制和中断处理等关键技术随后，我们将深入探讨数字信号处理的基础知识，包括数字信号采样、量化、编码、幅度处理、滤波处理、频域分析和时频域分析等内容最后，结合实际案例，分析总线I2C与数字信号处理在传感器信号采集、控制系统数字信号应用和数字信号分析设备等领域的应用总线概述I2C定义特点是一种串行通信协议，用于微控简单、低成本、低功耗、双向通信、支持多设备连接I2C Inter-Integrated Circuit制器和外围设备之间的双向数据传输总线架构I2CSDA SCL串行数据线，用于数据传输串行时钟线，用于同步数据传输总线时序分析I2C开始条件1数据传输2停止条件3总线设备寻址I2C位地址读写位7/每个设备都有一个唯一的位地址，用于识别不同的地址的最后一位用于指示读操作还是写操作I2C7设备总线数据传输I2C主设备从设备控制总线，发送数据和地址，接收数据接收数据和地址，发送数据总线速率控制I2C标准速率快速模式高速模式，用于大多数应用，用于需要更高速度的应用，用于高速数据传输应用100kHz400kHz

3.4MHz总线中断处理I2C数据传输完成错误处理主设备收到从设备的数据后，会触发生数据传输错误时，会触发中断发中断总线空闲总线处于空闲状态时，会触发中断总线下主从设备配置I2C地址配置

1.1设置主设备和从设备的地址速率配置

2.2设置数据传输速率中断配置

3.3配置中断类型和处理函数数字信号处理基础离散信号1时域分析2频域分析3时频域分析4数字信号采样原理12采样量化将连续信号转换为离散信号将离散信号转换为数字信号数字信号采样率选择奈奎斯特采样定理过采样采样频率必须大于信号最高频率的两倍，才能准确还原信号采样频率大于奈奎斯特频率，可以提高信号的精度数字信号量化与编码量化将连续的信号幅度值映射到离散的数字值编码将量化后的数字值转换为二进制代码数字信号幅度处理放大衰减增大信号幅度减小信号幅度数字信号滤波处理数字信号频域分析傅里叶变换1将时域信号转换为频域信号频谱分析2分析信号的频率成分和能量分布频域滤波3根据频率特性进行滤波处理数字信号频谱分析幅度谱相位谱显示信号在不同频率的能量大小显示信号在不同频率的相位信息数字信号频域滤波低通滤波高通滤波保留低频信号，滤除高频信号保留高频信号，滤除低频信号带通滤波保留特定频率范围内的信号，滤除其他频率信号数字信号时域频域变换-傅里叶变换逆傅里叶变换将时域信号转换为频域信号将频域信号转换为时域信号数字信号快速傅里叶变换算法优势快速计算离散傅里叶变换的算法提高计算效率，减少时间消耗数字信号时频域分析时频分布1同时显示信号在时间和频率上的变化小波变换2一种新的时频分析方法，适用于分析非平稳信号数字信号小波变换12小波函数尺度变换具有有限长度和有限频率范围的函改变小波函数的宽度，用于分析不数同频率的信号3平移变换移动小波函数的位置，用于分析不同时间段的信号数字信号小波分析信号特征提取噪声抑制提取信号中的重要特征，如突变点、去除信号中的噪声，提高信号质量边缘信息等与数字信号处理的结合I2C传感器信号采集控制系统数字信号应用使用总线采集传感器数据，并进行数字信号处理利用总线控制数字信号处理芯片，实现对系统的控制I2C I2C传感器信号采集与处理I2C温度传感器压力传感器采集环境温度数据，并进行滤波和校准处理采集压力数据，并进行信号放大和数字滤波处理控制系统数字信号应用I2C电机控制音频处理使用数字信号处理技术，实现利用数字信号处理技术，实现对电机速度、位置和电流的控音频信号的采集、处理和播放制基于的数字信号分析设备I2C频谱分析仪数字示波器分析信号的频率特性，用于故障诊断和信号质量评估显示信号的时域波形，用于信号分析和调试案例分析与讨论智能家居系统1工业自动化控制2医疗设备信号处理3总结与展望。