摘 要: 介绍一种低失真、高精度可调( 频率和幅度) 正弦波发生器实现的方法, 对其原理、工艺及制作过程中出现的问题进行了详细的叙述, 特别是对稳幅、稳频、幅度调整和频率调节等功能进行了认真的分析论证, 说明了它可工作在比较恶劣环境中。 　　0 引 言 　　在许多电子系统中, 经常需要用到频率和幅度可调的正弦波信号作为基准信号或载波信号。通常正弦波信号主要通过模拟电路或DDS( direct digital synthe2sis) 等两种方式产生。相对于模拟电路, DDS 具有相位连续、频率分辨率高、转换速度快、信号稳定等诸多优点, 但是其不菲的价格使其在某些领域大材小用。在此介绍一种采用

超低功耗嵌入式系统设计技巧,摘要：低功耗是嵌入式系统的发展趋势，也是便携式嵌入式设备设计中要解决的关键问题之一。对影响嵌入式系统功耗的因素进行了分析，指出了降低系统功耗的途径，从硬件设计和软件设计两个方面阐述了超低功耗嵌入式系统 超低功耗嵌入式系统设计是现代电子技术领域中的一个重要课题，特别是在便携式设备中，如智能手机、可穿戴设备等，电池寿命是决定用户体验的关键因素。本文将深入探讨如何设计超低功耗的嵌入式系统，从硬件和软件两方面提供策略。 了解影响嵌入式系统功耗的因素至关重要。集成电路功耗是主要考虑的方面，特别是动态功耗和静态漏电功耗。动态功耗源于电路状态的快速切换，这与电源电压、活动因子（电容充放电次数）、负载电容和工作频率有关。降低电源电压、减少电容充放电次数和降低工作频率都是有效降低动态功耗的方法。静态漏电功耗则包括亚阈值电流和反向偏压电流，通常在低功耗设计中相对较小，但随着技术节点的缩小，其重要性逐渐凸显。 除了集成电路自身的功耗，还有其他因素不容忽视，如纯电阻元件的功率损耗、有源开关器件在状态转换时的能量消耗、非理想元件的等效电阻损耗以及印制电路板走线的功率损耗。为了降低这些损耗，应尽量减少电阻元件的使用，选择低功耗的开关器件，优化电路布局减少走线电阻，并采用低ESR的储能元件。 降低系统功耗的途径主要包括选择低功耗的集成电路，比如采用低功耗的CMOS芯片，优化电源管理，如分层供电和动态电压频率调整，以及通过设计低功耗的微处理器，如Philips P8XLPC、TI MSP430、Micro-chip PIC或NXP ARM Cortex-M0等。此外，还可以通过睡眠模式、深度睡眠模式或休眠模式来节省能量。 在硬件设计上，全CMOS化的设计能显著降低功耗。此外，硬件设计原则应遵循“电压能低就不高，频率能慢就不快，系统能静(态)就不动(态)，电源能断就不通”。例如，使用低电压电源，降低时钟频率，设计能够快速进入和退出的低功耗模式，以及利用电源门控技术来切断不必要的电源。 在软件层面，优化程序设计也对降低功耗起到关键作用。例如，避免冗余计算，减少唤醒事件，优化内存访问模式，以及采用能源效率高的算法。此外，软件还能协调硬件资源，如智能调度任务，确保处理器在空闲时进入低功耗状态，或者根据任务需求动态调整工作频率和电压。 设计超低功耗嵌入式系统需要从多角度出发，综合考虑硬件和软件设计，以实现最佳的能效比。通过对功耗影响因素的分析和降低功耗的策略实施，可以显著提高便携式嵌入式设备的电池寿命，从而满足用户对长时间使用的需求。

低通滤波器是信号处理领域中的重要工具，主要用于消除高频噪声、平滑信号或减慢数据变化速率。在C++编程环境下实现低通滤波器，可以为各种实时信号处理应用提供强大的支持。本项目涵盖了两种常见的低通滤波器类型：FIR（Finite Impulse Response）和IIR（Infinite Impulse Response）。 FIR滤波器是一种线性相位滤波器，其特点是输出只依赖于输入序列的有限个样本。FIR滤波器的设计通常采用窗函数法、频率采样法或脉冲响应不变法。在C++实现时，我们首先需要定义滤波器系数，然后通过循环计算每个输出样本，该过程涉及输入样本和滤波器系数的卷积。FIR滤波器的优点包括线性相位、可设计为零阶保持，以及对系统稳定性的保障。 相反，IIR滤波器利用反馈机制，其输出不仅取决于当前输入，还与过去的输出有关。这使得IIR滤波器能够在较少的运算量下达到较高的滤波效果。典型的IIR滤波器结构有巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器等。在C++中实现IIR滤波器，通常采用直接形式I或II的差分方程。IIR滤波器的优势在于效率高，但需要注意的是，过度的反馈可能导致不稳定。 在压缩包文件"lowpassfilter-master"中，可能包含了以下内容： 1. 源代码文件：实现FIR和IIR低通滤波器的C++源代码，可能包括头文件和实现文件。 2. 测试脚本：用于验证滤波器性能的测试数据和测试程序。 3. 设计文件：滤波器系数的计算或配置文件，可能使用特定的滤波器设计软件生成。 4. 示例数据：输入信号样本，用于演示滤波器的效果。 5. 输出结果：应用滤波器后的信号，可以是文本文件或图像，显示了滤波前后的差异。 6. 文档：可能包含滤波器设计原理、算法说明以及使用指南。 理解并实现这些滤波器的关键在于熟悉数字信号处理的基本概念，如傅里叶变换、滤波器频率响应和系统稳定性分析。同时，具备扎实的C++编程基础，能够理解和应用面向对象编程的概念，以及熟悉如何处理数组和矩阵操作，对于实现这些滤波器至关重要。 这个项目提供了一个实际的C++平台，用于学习和应用数字滤波理论，特别是低通滤波器的设计和实现。无论是对通信、音频处理、图像处理还是其他领域的信号处理工作，理解并掌握这些滤波器都是至关重要的技能。通过实践和研究这个项目，开发者可以深化对数字信号处理的理解，并提升C++编程能力。

树莓派BLE 蓝牙低功耗设备控制，python BLE。 1.使用库gatt_linux,封装了常规使用的方法，比如扫描设备，可以根据蓝牙名称获取对应的蓝牙地址。连接蓝牙，断开蓝牙。获取BLE返回值，根据UUID发送指令等等。 2.在树莓派上可以开多个线程使用这个类，可以同时连接多个BLE设备，发送指令等等。 3.在使用不同设备时，注意修改自己的UUID即可。 4.需要安装的有 Blueman蓝牙管理工具，Bluez包，请自行百度安装。 例如：#发送字符串指令 def Send_Get(self,CMD): self.BleWaitData=True self.BleReceiveData='' self.device.IBC_Write_CHAR.write_value(bytearray(CMD)) t1=time.time() while self.BleWaitData: #time.sleep(0.1) 。。。

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在桌面应用中调用 UWP Api 参考url：https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/apps/desktop/modernize/desktop-to-uwp-enhance 1.打开VS2019->工具->NuGet 包管理器->程序包管理器设置->常规->默认包管理格式（设置为PackageReference） 2.解决方案里，引用出右击选择 “管理 NuGet 程序包”，浏览，搜索Microsoft.Windows.SDK.Contracts  安装。 调用 UWP Api完成BLE蓝牙操作 参考url：https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/uwp/devices-sensors/gatt-client?redirectedfrom=MSDN 3.按照上方地址，进行搜素设备、连接设备、订阅通知、写入数据（UWP可忽略1.2步骤） 注：发现设备比较缓慢（一分钟，UWP较快）

使用C#开发的低功耗蓝牙Winform上位机，主要包括蓝牙的搜索，连接，读写，以及正常断开等功能。 在博文中有详细介绍【C#和低功耗蓝牙BLE通讯】https://blog.csdn.net/weixin_40314351/article/details/136497170?spm=1001.2014.3001.5501

**Qt BLE Tester项目概述** `Qt BLE Tester` 是一个基于Qt框架开发的低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，简称BLE）应用示例。这个项目旨在为开发者提供一个平台，用于测试和验证BLE设备的连接、数据传输以及检测功能。通过这个DEMO，用户可以了解如何在Qt环境下编写BLE相关的代码，这对于进行物联网(IoT)设备开发或移动应用开发的人员尤其有用。 **Qt框架介绍** Qt是一个跨平台的应用程序开发框架，支持多种操作系统，包括Windows、Linux、macOS、Android和iOS等。它使用C++语言，提供了丰富的API和工具，使得开发者能够创建出具有高性能和美观界面的应用程序。Qt的模块化设计使得开发者可以根据需要选择使用特定的功能，例如图形视图、网络通信、多媒体处理等。 **低功耗蓝牙技术** BLE是蓝牙技术的一种节能模式，特别适合于需要长时间运行且电池寿命有限的设备，如健康监测器、智能手表、传感器等。BLE使用了更简单的协议栈，减少了功耗，并允许同时连接多个设备。在BLE中，设备可以扮演中心角色（Central），负责发现和连接其他设备，或者扮演外围角色（Peripheral），等待被中心设备发现并建立连接。 **Qt中的Bluetooth模块** Qt框架提供了一个名为`QBluetooth`的模块，用于处理蓝牙通信。`QBluetooth`包含了一系列类，如`QBluetoothDeviceDiscoveryAgent`用于设备发现，`QBluetoothLocalDevice`用于管理本地蓝牙设备，以及`QBluetoothSocket`用于建立和管理蓝牙连接。 **BLE连接与数据收发** 在`Qt BLE Tester`项目中，主要涉及以下关键步骤： 1. **设备发现**：使用`QBluetoothDeviceDiscoveryAgent`来扫描周围可用的BLE设备，获取设备的UUIDs、名称和信号强度等信息。 2. **连接设备**：通过`QBluetoothLocalDevice`的`connectToService()`方法，指定目标设备的UUID和服务，建立连接。 3. **数据传输**：使用`QBluetoothSocket`进行数据的发送和接收。`write()`方法用于发送数据，而`readyRead()`信号表明可以从socket读取数据。 4. **断开连接**：完成数据交互后，可以通过`QBluetoothSocket`的`close()`方法断开与设备的连接。 **Qt界面设计** Qt BLE Tester的界面设计通常包括设备列表、连接按钮、发送和接收数据的输入/输出框，以及可能的设置选项。这些元素可以通过Qt的图形用户界面（GUI）工具如`QWidget`、`QTableView`、`QPushButton`等进行构建和布局。 **总结** `Qt BLE Tester`项目为开发者提供了一个实践BLE通信的实例，它展示了如何利用Qt框架中的`QBluetooth`模块实现设备的扫描、连接、数据交换等功能。通过研究和学习这个DEMO，开发者可以快速掌握BLE应用开发的基础，并进一步扩展到更复杂的IoT项目。

开发环境：win10、Qt5.15.2 主要实现低功耗蓝牙BLE的基本功能：设备扫描、设备连接、发现服务、发现特征、特征及描述符的读写等功能； BLE在蓝牙4.0版本以后的产物，该BLE调试助手在win10上测试可用，在win7上不支持；仅Qt5.14以上版本支持BLE开发。