1、为了转换将输入的模拟电压转换成与之成正比的二进制数字量。转换分直接转换型和间接转换型。直接转换型速度快，如并联比较器转换器。间接转换器型速度慢，如双积分型转换器。逐次比较型转换器也属于直接转换型，但要注意进行多次反馈比较，所以速度比并联比较型慢，但比间接型转换器快。转换要经过采样保持和量化与编码两步实现。采样保持电路对输入模拟信号抽取样值，并展宽保持量化是对样值脉冲进行分级，编码是将分级后的信号转换成二进制代码。在对模拟信号采样时，必须满足采样定理采样脉冲的频率不小于输入模拟信号最高频率分量的倍，即。这样才能做到不失真地恢复出原模拟信号。是美国公司推出的种完整的位并行模数转换单片集成电路。该芯片内部自带采样保持器伏基准电压源时钟源以及可和微处理器总线直接接口的暂存三态输出缓冲器。与原有同系列的相比，的内部结构更加紧凑，集成度更高，工作性能尤其是高低温稳定性也更好，而且可以使设计板面积大大减小，因而可降低成本并提高系统的可。

2、的效率以及合作厂商的可信赖程度等。第张算法原理的主要算法算法并不是种新的理论算法，它只是用来计算的快速算法，所以它是以为基础的。本课题采用的是基算法实现的，所以会详细介绍基算法。基算法是目前应用最为广泛的种算法，并且得到了很好的实际效果。基算法长度为的有限长序列的的表达式为在般情况下是为复数序列的。如果直接按式计算值，那么对于个值而言，需要次复数乘法和次复数加法。那么对于个值，共需要次复数乘法以及次复数加法运算。当时，。从上面的说明中可以看出，点的乘法和加法运算次数均与成正比。当较大时，运算量是十分庞大的。如果取，那么将达到。如此巨大的计算量对于实时信号处理来说其运算速度是难以达到的。所以要想使得在各种科学和工程计算中得到广泛的应用就必须想办法减少其运算量。在前面已经讲到，点的复乘次数等于。其实个点可以看做是由几个较短的组成的。基于这思想，可以将点分解为几个较短的，这样来乘法次数将大大减少，能够非常明显地。

3、。集成的关键技术集成的关键在于建立正确高效灵活的片上总线结构，构造以功能组装为基础的芯片开发模型。片上总线技术是集成的关键技术。片上总线技术包括两个方面，是选用国际上公开通用的总线结构，二是根据特定领域开发的需要自主开发片上总线。国际上比较成熟的总线结构有总线公司的总线公司提出的等。片上总线的开发我们还不熟悉，需要进步跟踪和探讨。值得注意的是在确定片上总线结构时，并不排斥在模块内部做些接口转换的设计，问题是这种设计的内容要尽可能简单。模块的评估与选择的评估是指通过个完整的来系统地检查设计。评测分为系统设计编码综合和验证等不同部分进行，并根据评测规则的重要程度为不同的规则检查分配不同的权值。这样在评测之后，就可以直观地看出整个设计的可重用性和分别在每部分上的得失。它有助于设计者和管理者了解个设计的可重用程度，以帮助体系结构的设计工程师针对性能规模成本和功耗等不同方面来评估模块。目前业界比较具有影响力的评测标准是由和联合开发。

4、推行的基于的评测标准。选择模块时首要考虑的因素是与目标系统的配合程度。般说来，在进行集成之前，最好选择那些无需修改的模块。但是如今的大多数情况是设计人员在获得了模块后必须进行修改，修改的范围包括各个设计层次上的模型。这种修改会耗费大量的时间和资源，不仅会耽误产品的研发进度，还会给整个设计流程引入风险，并让厂商的支持变得困难重重。虽然种程度的修改是不可避免的，但是如果设计人员能够牺牲点芯片面积或功能来换取尽可能少地修改模块，那么情况就会有所改善。即使些模块的功能可能超过了系统的需求，但是为了尽量少地进行的修改，我们也应该在些不太重要的功能上做出妥协，以便直接使用些我们需要的功能模块。选择模块时必须考虑的另外个重要因素是评估模块的品质集成的方便程度和可重用性，并考虑提供者所能提供的技术支持程度等。如使用手册的内容是否详尽完备是否提供完整的设计和验证环境，是否有成功集成的先例，接口定义标准的遵从程度未来发展升级的可能性获取授权。

5、务。我们认为，成功的集成必须解决好以下问题。集成的般考虑首先，在系统结构设计做好模块划分时，必须考虑好系统芯片采用什么样的片上总线结构，确定哪些模块是可以来自于库，哪些模块需要购买，模块的对接需要增加哪些连接性设计。哪些模块需要从头开始设计。其次，模块间的接口协议要尽可能简单，模块间的接口定义尽可能与国际上通用的接口协议完全致。个常用的设计技巧就是在数据传送的接口建立申请和应答机制。这虽然会造成芯片在时序面积功耗等方面的损耗，但对于加快系统芯片的上市速度大大有利。第三，要注意积累和集成的经验。旦成功地集成了个到个系统设计，设计组会对该的接口特性非常熟悉。这时候就应该进步完善该，使之对下个设计的可重用性更好，并逐步建立系列的衍生模块同时，把集成该的经验教训及时记录下来形成技术文档，这将对下个集成者大大有利。第四，如果是对应的集成，还必须在时钟分布，关键路径的走线，电源地线的走线，模块支持的测试结构等方面考虑与系统芯片保持致。

6、靠性。模块电路图数字滤波及核实现方式系列软核处理器是的第二代嵌入式处理器，其性能超过，在中实现仅需美分。特别是，系列支持使用专用指令。专用指令是用户增加的硬件模块，它增加了算术逻辑单元。用户能为系统中使用的每个处理器创建多达个专用指令，这使得设计者能够细致地调整系统硬件以满足性能目标。在中使用软核处理器如比硬核的优势在于硬核实现没有灵活性，通常无法使用最新的技术。随着系统日益先进，基于标准处理器的方案会被淘汰，而基于处理器的方案是基于源码构建的，能够修改以满足新的系统需求，避免了被淘汰的命运。将处理器实现为的核，开发者能够完全定制和外设，获得恰好满足需求的处理器。另外，在提供的里面，可以轻松实现语言到语言的转换，在硬件上实现程序的功能，据测试，硬件加速可以提高倍的运算速度。,测试仪器函数信号发生器函数信号发生器计数器模拟函数发生器模拟双踪示波器数字万用表数字万用表支流稳定电源失真度测试仪秒表我们采用方案二。信号功率的计算。

7、降低的运算量。此外，旋转因子具有明显的周期性和对称性。其周期性表现为其对称性表现为不断的把长序列的分解成几个短序列的，并且利用的周期性和对称性来减少的运算次数，这就是算法的基本思想。比较常用的算法有基和基两种。基中的基指的是，即有限长序列的长度要到等于的整数次幂。下面就以点的为例详细分析基算法。基算法基本原理基算法基本上分为时域抽取法和频域抽取法两大类。由于这两种算法的基本原理是相同的，所以下面主要介绍算法。本课题采用的就是这算法。设序列的长度为，并且有以下的条件成立,为自然数和是按的奇偶性分解成的两个点的子序列，如下式所示,,那么的为由于所以,其中和分别为和的点，即又由于和都是以为周期，且所以又可以表示为如下所示的表达式,,这样个点的就被拆。

8、的效率以及合作厂商的可信赖程度等。第张算法原理的主要算法算法并不是种新的理论算法，它只是用来计算的快速算法，所以它是以为基础的。本课题采用的是基算法实现的，所以会详细介绍基算法。基算法是目前应用最为广泛的种算法，并且得到了很好的实际效果。基算法长度为的有限长序列的的表达式为在般情况下是为复数序列的。如果直接按式计算值，那么对于个值而言，需要次复数乘法和次复数加法。那么对于个值，共需要次复数乘法以及次复数加法运算。当时，。从上面的说明中可以看出，点的乘法和加法运算次数均与成正比。当较大时，运算量是十分庞大的。如果取，那么将达到。如此巨大的计算量对于实时信号处理来说其运算速度是难以达到的。所以要想使得在各种科学和工程计算中得到广泛的应用就必须想办法减少其运算量。在前面已经讲到，点的复乘次数等于。其实个点可以看做是由几个较短的组成的。基于这思想，可以将点分解为几个较短的，这样来乘法次数将大大减少，能够非常明显地。

9、分成滨理工大学学报,手册等应用要点，包括该使用的具体的例子，可配置特性等。对需要软件支持的，还应该提供相应的嵌入式软件信息。集成集成面临着系列的挑战。在现实的市场上，很少的模块是可以立刻重复使用的，因为许多在设计之初都是针对特定的应用，而很少考虑到要与外来电路搭配使用。模块本身的缺陷给集成带来的系列问题有模块的接口不能够和系统芯片定义的片上总线很好地匹配，模块提供的验证模型如等很难集成到的验证环境，模块提供的技术文档不完善，模块提供的技术支持不充分不及时等。这些问题的关键在于的定义没有个通用的接口标准，这是因为芯片实现的功能千差万别，性能方面的要求也由于应用领域的差异而不同，即使同样功能的模块在速度面积功耗对外接口等方面也表现各异。国际上，些大公司的解决办法是逐步定义公司内部甚至是几个公司间通用的片上总线标准，这方面最著名的是国际上的组织。些专业公司的解决办法是建立单的开发平台，专注于个的应用领域提供不断完善的模块和设计。

10、推行的基于的评测标准。选择模块时首要考虑的因素是与目标系统的配合程度。般说来，在进行集成之前，最好选择那些无需修改的模块。但是如今的大多数情况是设计人员在获得了模块后必须进行修改，修改的范围包括各个设计层次上的模型。这种修改会耗费大量的时间和资源，不仅会耽误产品的研发进度，还会给整个设计流程引入风险，并让厂商的支持变得困难重重。虽然种程度的修改是不可避免的，但是如果设计人员能够牺牲点芯片面积或功能来换取尽可能少地修改模块，那么情况就会有所改善。即使些模块的功能可能超过了系统的需求，但是为了尽量少地进行的修改，我们也应该在些不太重要的功能上做出妥协，以便直接使用些我们需要的功能模块。选择模块时必须考虑的另外个重要因素是评估模块的品质集成的方便程度和可重用性，并考虑提供者所能提供的技术支持程度等。如使用手册的内容是否详尽完备是否提供完整的设计和验证环境，是否有成功集成的先例，接口定义标准的遵从程度未来发展升级的可能性获取授权。

11、降低的运算量。此外，旋转因子具有明显的周期性和对称性。其周期性表现为其对称性表现为不断的把长序列的分解成几个短序列的，并且利用的周期性和对称性来减少的运算次数，这就是算法的基本思想。比较常用的算法有基和基两种。基中的基指的是，即有限长序列的长度要到等于的整数次幂。下面就以点的为例详细分析基算法。基算法基本原理基算法基本上分为时域抽取法和频域抽取法两大类。由于这两种算法的基本原理是相同的，所以下面主要介绍算法。本课题采用的就是这算法。设序列的长度为，并且有以下的条件成立,为自然数和是按的奇偶性分解成的两个点的子序列，如下式所示,,那么的为由于所以,其中和分别为和的点，即又由于和都是以为周期，且所以又可以表示为如下所示的表达式,,这样个点的就被拆。

12、方案通过测真有效值的方式实现，应用普通的真有效值检测芯片可以方便的测出信号在定时间段内的总功率。但对单个频点处的功率测量无能为力。方案二在用得到信号的频谱后根据帕斯瓦尔定律可以很方便的得到信号各频率分量的功率及信号的总功率。因为本设计中我们可以通过得到信号的频谱，因此方案二最适合本设计。总体方案确定经过以上论证我们确定总体设计方案框图如下图系统整体方案框图设计流程系统具体设计与实现前端可控增益放大电路及增益控制电路针对音频信号的特点以及题目中对精度的要求，我们选用了特别适合音频信号处理的经典运放。峰值保持部分使用普通运放。信号进入后首先经过与欧姆精密电阻并联的跟随器，以满足题目中的欧姆输入阻抗的要求，同时增强带后级带负载的能力。然后经过隔直电容进入后级放大电路。放大电路同时设置了，个放大通道，分别对信号进行不同放大，这样将可测量信号的动态范围扩展到了电路图见图。同时通过峰值保持电路记录个运算周期内的信号峰值，通过与设定的。

参考资料：

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