[发明专利]一种对脉冲数据进行采样的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于一种对脉冲数据进行采样的方法，适用于具有脉冲数据采样功能的终端产品。

【背景技术】

随着物联网产业的发生，要求越来越多的终端产品具有脉冲数据采样的功能，例如对黑白摄像头，一维激光头输出的脉冲数据做采样和处理。传统的对脉冲数据进行采样的做法主要有两种。

第一种方法：如图1所示，把产生脉冲的GPIO引脚连接到CPU的一个外部中断引脚上。并把此外部中断配置为双边缘触发，这样只要脉冲的状态一变化，就会触发中断，在中断处理程序中计算并保存两个脉冲边缘的时间间隔。

第二种方法：如图2所示，扩张一颗专门负责脉冲数据采样的芯片，芯片通过串口，USB等接口与CPU互联。

第一种方法不需要额外添加硬件就能完成采样功能。实现成本低，但是会由于中断处理存在延时而导致采样精度不高，而且采样过程需要CPU的参与会导致系统负荷增加。所以这并不是一种可产品化的方法，只能用于熟悉原理所用。第二种方法算是一种完美的方法，但是这需要添加额外的硬件，会导致产品成本的增加。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种低成本、高精度的脉冲数据采样方法，该方法无需添加额外硬件，且具有较高采样精度和采样性能。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种对脉冲数据进行采样的方法，包括如下步骤：

步骤1：首先初始化相应SPI接口的GPIO引脚；

步骤2：设置SPI总线的时钟，即脉冲数据的采样时钟；

步骤3：初始化DMA控制器，并设置采样数据的保存地址；

步骤4：当要开始采集时，就使能SPI接口，对MISO上输入的脉冲做采样；

步骤5：SPI每采样到4个字节的数据就发起一个DMA请求，DMA控制器会把数据保存到指定的内存位置；

步骤6：当采样结束之后，所有采样到的数据保存在步骤3指定的位置；

步骤7：根据步骤2设置的采样时钟，可以计算出SPI每采样一位数据所花费的时间；

步骤8：转义采样到的数据，按位来对数据解析；如果连续位的值为0，就说明这部分采样数据对应的是低脉冲，把连续为0的位数和步骤7的值相乘便可计算出低脉冲的时间宽度；如果连续位的值为1，就说明这部分采样数据对应的是高脉冲，把连续为1的位数和步骤7的值相乘可计算出高脉冲的时间宽度。

本发明的优点在于：把产生脉冲的GPIO直接连到CPU SPI接口的MISO引脚上，利用CPU现有的SPI接口来代替CPU进行脉冲数据的采样，采样到的数据由DMA来代替负责保存。无需添加额外的硬件就可以实现高精度，高性能的脉冲数据采样。具有很好的实现效果和较低的实现成本。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是现有技术之一的逻辑连接框图。

图2是现有技术之二的逻辑连接框图。

图3是本发明的逻辑连接框图。

图4是本发明的硬件原理图。

图5是本发明的软件控制流程。

【具体实施方式】

请同时参阅图3至图5，一种对脉冲数据进行采样的方法，包括如下步骤：

步骤1：首先初始化相应SPI接口的GPIO引脚；

步骤2：设置SPI总线的时钟，即脉冲数据的采样时钟；

步骤3：初始化DMA控制器，并设置采样数据的保存地址；

步骤4：当要开始采集时，就使能SPI接口，对MISO上输入的脉冲做采样；

步骤5：SPI每采样到4个字节的数据就发起一个DMA请求，DMA控制器会把数据保存到指定的内存位置；

步骤6：当采样结束之后，所有采样到的数据保存在步骤3指定的位置；

步骤7：根据步骤2设置的采样时钟，可以计算出SPI每采样一位数据所花费的时间；

步骤8：转义采样到的数据，按位来对数据解析；如果连续位的值为0，就说明这部分采样数据对应的是低脉冲，把连续为0的位数和步骤7的值相乘便可计算出低脉冲的时间宽度；如果连续位的值为1，就说明这部分采样数据对应的是高脉冲，把连续为1的位数和步骤7的值相乘可计算出高脉冲的时间宽度。

这样，便可数值化输入的整个脉冲波形。

本发明中，把输出脉冲的GPIO引脚连接至CPU SPI接口的MISO引脚，也就是把脉冲作为SPI接口的输入数据，当脉冲为低时，SPI采样到的数据就为0，当脉冲为高时，SPI采样到的数据就为1。所以只要求出连续为0或为1的位数，再根据采样精度就可以求出脉冲的时间宽度。