用SP061A实现心电数据的FFT与压缩(2)

设Rs为指向片外RAM的、待加载的段内数据的偏移地址，Rs=O…2N-1；Rd为指向片内RAM的、待写入数据的偏移地址，如图2。将Rs按N位二进制逐位高低互换就得到只Rdo例如，当N=9时，若Rs为011001011B，则Rd为110100110B。为加快计算速度，将N=9时及，的值制表存于FLASHROM，供整序时查询。当N=10时，取Rs的B0～B9位查表获得Rd，再将Rs的B10位传送到Rd，的B15位，最后将Rd循环左移1位。

FFT变换是复数运算。在将原始数据加载到片内RAM的同时，应把实数转换为复数，即令虚部为0。于是，一个原始数据加载到RAM中要占用2个字。复数的存储格式为：实部字存于低地址，虚部字存于相邻的高地址。现在考察RAM需要量。N=9时，段长为512个数据，加载到RAM中要占用512×2＝1024字；N＝10时，段长为1024个数据，全部加载将占用1024×2=2048字，超过片内RAM的可用容量。此时，将数据分为两部分，先将第一部分加载到RAM作FFT，得到中间结果，再将第二部分加载、变换，最后相加合成。

3 FFT变换及低通滤波

FFT将时域序列{χ[i]，i∈0…2N}变换为频域序列{F[i]，i∈0…2N}。为了实现低通滤波，仅须保留{F[i]}中≤75Hz的频率分量。当N=9时，应保留{F[i]}中的前77个低频分量；当N＝10时，则应保留{F[i]}中的前154个低频分量。这也同时减少了计算量，加快了计算速度；存放周转量所需的片内RAM也能得到保证。

为叙述简便，以N=3为例，研究FFT的计算结构，如图3所示。

图3中，W[k]是复因子，W[k]＝COS[(2kπ)/N ]＋jsin[(2kπ)/N]，k＝0…2N-1。将W[k]的实部和虚部都乘2 14，取整后制成表，存于FLASH ROM中，供程序查表获得其值；而W[k]与某数相乘，将32位运算结果右移14位作为积。这就使全部运算为整数运算，适应SP061A的硬件乘法功能。