1、實驗五上基于FIR IP 核的雙音多頻信號的檢測系統本實驗在前面實驗的基礎上增加信號檢測模塊，對FIR IP核濾波后的高低頻信號進行檢測。檢測準則如下：1、需要判斷信號的有效性，也就是要知道被檢測的是否為雙音多頻信號。2、高頻信號之間的辨別與低頻信號之間的辨別，包括需要能夠準確的識別出是哪一行（低頻信號）哪一列信號（高頻信號）。具體實現如下：我們就以低頻檢測為例1）正弦波計數模塊：我們對濾波后的信號進行處理，通過一個計數模塊，來記下有效的正弦波信號個數（不包括靜音段的），該模塊實現如下：仿真效果：通過該模塊就在每一個正弦波過后發出一個脈沖，以這個脈沖來驅動一個計數器進行計數，計數器的復位端用濾

2、波后使能信號控制，濾波后的使能信號，該信號為濾波器產生，只要有信號濾出均產生一個高電平（包括雙音多頻中的靜音段）因此在沒有信號產生的情況下也即沒有按鍵按下的情況就會復位，計數歸零。我們將這個模塊做成一個子模塊放在系統當中，執行的功能就是對正弦波進行計數并且在靜音段保持計數的個數，經過估計，在一個周期的雙音多頻信號中，其個數不會超過947*0.05=47個，這有助于我們將位寬設定在符合要求的范圍內。此處位寬設定為6位或者7位即可。2）狀態機檢測模塊輸出的正弦波計數個數需要經過判斷，然后輸出相應的行頻或者列頻。這里我們用一個狀態機來實現，同時該模塊還完成一個信號有效性的判斷。FSM（有限狀態機）模

3、塊即DSP Builder下的State Machine Table位于State_Machine_Functions下圖8 State Machine Table模塊使用時將模塊加入到設計文件中，并為此模塊命名。注意：必須將狀態機模塊的默認名改為其它合法的名字后才能定義該狀態機的各種輸入信號、狀態以及轉換條件。我們將該模塊命名為Lp_detector。雙擊該模塊，出現如下圖的對話框該對話框是進行狀態機設計的一個主要界面。Inputs頁面給出了狀態機模塊的輸入變量，States頁面給出了狀態機工作時的狀態列表，Conditional Statements給出了狀態機進行狀態轉換、保持等動作的條

4、件。Design Rule Check主要是對設計的狀態機進行檢查是否滿足如下規則：至少定義了兩種狀態；至少定義了一個狀態轉換條件；所有狀態的名字必須是唯一的；只存在一個reset狀態；存在reset輸入端口；所有當前狀態和次態必須有效，如必須是State頁面進行了定義的狀態；所有轉換語句的語法必須正確。必須注意的是各種狀態進行轉換時，在Conditional Statements頁面的各項轉換條件存在優先級別，即處于上方的優先級別大于處于下方的優先級別。因此在某種情況下若同時滿足兩項狀態轉換條件，則根據該頁列表的順序由上而下進行跳轉。此處該狀態機設定如下：分析如下：定義5種狀態以及3種輸入，

5、輸入信號LPCNT為計數器輸出，用于檢測雙音多頻信號的有效性，即至少經過一個周期。RowKey為進來的正弦波個數，四種低頻各有其范圍，符合要求即輸出該行。外圍電路如下圖：狀態機輸出的結果即為第幾行的信號。高頻信號部分與低頻一樣設計狀態機部分：在系統中將這幾個模塊連接到一起就構成了信號檢測模型然后再Simulink下進行系統仿真，觀察檢測效果，如有誤檢，則需要重新回到設計部分，查找原因。系統仿真圖，DTMF為941+1336將整個正確的雙音多頻產生與檢測模型轉化為硬件模塊，放入到原來的硬件工程中。在Quartus下我們做一個按鍵顯示模塊，來對行頻與列頻信號進行翻譯為相應的按鍵。通過7段數碼管將實際按鍵與檢測出的按鍵進行顯示。該模塊也可放到DSPBuilder中完成，大家可以試著去做一下，結果能輸出按鍵信息。管腳分配：SignalTap信號如下：按鍵模塊：用4*4鍵盤替換掉原來的撥碼開關與按鍵組合的模塊，將鍵盤接在開發板的擴展管腳上,如圖：J15在Quartus下需要用buttom.v模塊替換掉原來的keyboard.v模塊，由于buttom.v輸出為16位寬的總線端口，因此需要在mdl文件中將鍵盤的輸入端口