D. DS顺序表之循环移位

该篇博客介绍了一种C++实现顺序表循环移位的方法,包括左移和右移操作。通过创建SeqList类,定义了数据存储、插入和移位函数,对给定的顺序表进行多次移位,并输出每次移位后的结果。示例展示了输入数据和两次移位操作的输出,便于理解代码功能。

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【id:20】【25分】D. DS顺序表之循环移位
题目描述

顺序表的移位是循环移位,例如顺序表:1,2,3,4,5,6。如果左移1位,即原来的头元素移动到末尾,其它元素向左移1位,变成2,3,4,5,6,1。同理,如果右移1位,即原来的尾元素移动到头,其它元素向右移1位,变成6,1,2,3,4,5。以下是移位的多个例子:

原数据:1,2,3,4,5,6

左移3位:4,5,6,1,2,3,与原数据对比

右移4位:3,4,5,6,1,2,与原数据对比

请编写程序实现顺序表的循环移位操作

输入

第1行输入n表示顺序表包含的·n个数据

第2行输入n个数据,数据是小于100的正整数

第3行输入移动方向和移动的位数,左移方向为0,右移方向为1

第4行输入移动方向和移动的位数,左移方向为0,右移方向为1

注意:移动操作是针对上一次移动后的结果进行的

输出

第一行输出创建后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开

第二行输出第一次移位操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开

第三行输出第二次移位操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开

样例查看模式
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输入样例1 <-复制
5
11 22 33 44 55
0 2
1 4

输出样例1
11 22 33 44 55
33 44 55 11 22
44 55 11 22 33

#include<iostream>
using namespace std;
#define ok 0
#define error -1
class SeqList{
private:
	int *list;
	int maxSize;
	int size;
public:
	SeqList(){
		maxSize=1000;
		size=0;
		list =new int[maxSize];
	}
	~SeqList(){
		delete []list;
	}
	int list_push(int item){
		list[size++]=item;
		return ok;
	}
	int mov(int op,int opn){
		int temp[opn+1];
		for(int i=0;i<opn;i++){
			temp[i]=list[i];
		}
		for(int i=0;i<size-opn;i++){
			list[i]=list[i+opn];
		}
		for(int i=size-opn,j=0;i<size;i++){
			list[i]=temp[j++];
		}
	
	this->list_display();	
	}
	void list_display(){
		for(int i=0;i<size;i++)
		{
		cout<<list[i]<<" ";
		}cout<<endl;
	}
};
int main(){
	int n,item,op,opn;
	cin>>n;
	SeqList s;
	for(int i=0;i<n;i++){
		cin>>item;
		s.list_push(item); 
	}
	s.list_display();
	for(int i=0;i<2;i++)
	{
	cin>>op>>opn;
	opn=opn%n;
	if(op==0){
	s.mov(op,opn);
	}
	else{
	s.mov(op,n-opn);
	}
	}
}
利用STM32F407ZGT6最小系统板实现数字信号时序分析装置,功能如下:1.通过键盘预置 8 位单级触发字 TW, 满足触发条件(即 D0 ~ D7 刚好为预置的TW)时,可在示波器上不重叠地自左至右同时显示 8 路数字信号 1 个移位循环周期的时序波形,可预置的触发字 TW 是 8 位二进制码组(称为字),码组 D0 ~ D7 称为 状态字 SW(本题仅有 8 种不同的 SW),SW 等于 TW 时触发 X 通道扫描,对 clock 信号 8 分频得到同步扫描周期信号,将其变换为周期性斜升波作为示波器 X 通道输入的扫描信号;2.8 路数字信号时序波形的触发时间位置可调,可分别选择“触发开始 跟踪 ”、“中心触发 ”和“触发终止跟踪 ”三种方式(即触发字的时间位置可分别 选在示波器屏幕的左侧、中间和右侧);3.在示波器屏幕上添加可手动位移的时间标志线(屏幕上的竖亮线),并 用 8 个 LED 显示时间标志线对应时刻的 8 路数字信号的状态字 SW(状态 1 时 LED 点亮、状态 0 时 LED 熄灭);4.在触发字时刻,分析装置对 8 路数字信号的逻辑状态开始采集与存储, 并可在示波器上回放 2 个移位循环周期的 8 路数字信号时序波形。另外完成第(2)步要求时,采用简单方案,即“八进制计数器、D/A 、8 选 1 模拟开关、加法器 ”组合的 简单实现方案,其中八进制计数器对 clock 信号计数形成 3 位地址码,同时作为 用于轮流选通 D0 ~ D7 的 8 选 1 模拟开关的选通信号及 D/A 地址线,使 D/A 输出8 级周期性阶梯波,这 8 个台阶电压分别与模拟开关选通输出的某一路数字信号 叠加,确保 8 路数字信号波形显示不重叠。加法器可以是有源的,也可以是无源的,其输出接示波器 Y 通道。
最新发布
03-28
<think>好的,我现在需要帮助用户设计基于STM32F407ZGT6的数字信号时序分析装置。用户提到了触发机制、分频扫描、LED显示、示波器回放等功能,还具体提到了触发字设置、8路非重叠显示、多种触发模式、时间标志线、LED状态指示,以及使用八进制计数器、D/A转换器和模拟开关生成同步扫描信号。我得一步步理清楚这些需求,并考虑如何用STM32实现。 首先,触发机制是关键。用户需要支持开始、中心、结束三种触发模式,这意味着需要配置触发条件检测逻辑。STM32的定时器和GPIO中断可能在这里派上用场。可能需要使用输入捕获功能来监测数字信号边沿,设置触发字的话,可能需要通过寄存器配置特定的位模式,当检测到匹配的模式时触发采样。 接下来是8路数字信号的非重叠显示。这涉及到数据采集和存储。STM32F407有多个GPIO端口,可以同时采集8路信号。但需要确保采样率足够高,避免信号重叠。可能需要使用DMA来高效传输数据到内存,减少CPU负担。显示部分可能需要用到LCD模块,或者通过SPI/I2C连接外部显示屏。非重叠显示可能需要将每个通道的数据分开处理,或者在显示时进行适当的偏移。 分频扫描和同步扫描信号生成部分,用户提到了八进制计数器、D/A转换器和模拟开关。八进制计数器可以用STM32的定时器实现,比如配置为计数器模式,输出分频后的时钟信号。D/A转换可能需要外部的DAC芯片,因为STM32F4自带DAC可能通道不够或者分辨率不足。模拟开关如CD4051之类的,用来选择不同的扫描通道,这需要GPIO控制选择线。同步扫描信号需要确保DAC输出和模拟开关切换同步,可能需要定时器触发DAC转换,同时更新模拟开关的选择。 时间标志线和LED状态指示,时间标志线可能是在显示时叠加的图形元素,比如在LCD上绘制垂直或水平线。LED可以用GPIO直接控制,每个LED代表一个状态,比如触发状态、运行状态等。需要配置GPIO为输出模式,并根据系统状态更新LED。 触发模式的不同(开始/中心/结束)会影响数据存储的位置。例如,中心触发需要存储触发点前后的数据,这可能需要使用双缓冲机制,或者循环缓冲区,当触发发生时,记录触发点前后的数据。这需要考虑内存管理,确保有足够的存储空间保存各通道的数据。 示波器回放功能可能需要将存储的数据通过DAC输出,或者通过通信接口发送到上位机。如果使用DAC回放,可能需要将数字信号转换为模拟信号,但用户提到的是数字信号时序分析,可能回放指的是在显示屏上重现采集到的时序,这时候需要将存储的数据按时间顺序重新绘制到屏幕上。 关于硬件连接,需要确认STM32的引脚分配,确保8路输入连接到合适的GPIO,同时模拟开关的控制线、DAC的接口、LED等的连接正确。时钟配置也很重要,特别是需要高精度定时时,可能需要使用外部晶振。 软件方面,主程序可能需要初始化各个外设,如定时器、GPIO、DMA、DAC、SPI/I2C(用于显示)。中断服务程序处理触发事件和数据采集。显示部分需要图形库支持,比如使用LVGL或者自己实现的绘图函数,来显示波形、时间标志线和状态信息。 还需要考虑实时性,确保采集和显示不会延迟导致数据丢失。DMA和中断的合理使用可以提高效率。例如,使用DMA将GPIO数据直接传输到内存缓冲区,然后处理后再通过DMA发送到显示屏,减少CPU干预。 可能遇到的问题包括存储空间不足,特别是8路信号长时间采集需要大量内存。STM32F407有192KB的RAM,可能需要优化缓冲区大小,或者采用动态分配。另外,显示刷新率如果太低会影响用户体验,需要优化显示部分的代码,比如只更新变化的部分。 测试方面,可以先分模块验证,比如先测试触发机制是否正确,再测试数据采集和存储,最后整合显示和回放功能。使用逻辑分析仪或示波器来验证硬件信号是否正确。 最后,用户提到的引用内容中,参考了语音识别系统的实现,其中提到算法优化以适应嵌入式平台,这可能在这里也适用,比如优化数据处理算法,减少计算量,确保在STM32上流畅运行。</think>### 基于STM32F407ZGT6的数字信号时序分析装置实现方案 #### 一、系统架构设计 1. **硬件模块划分** - **输入模块**:8路数字信号通过GPIO输入(例如PE0-PE7),配置为浮空输入模式,支持最大采样速率$f_{s}=84MHz$(基于STM32F407系统时钟)[^1]。 - **触发模块**:使用定时器(TIM1/TIM8)的输入捕获功能实现触发条件检测,触发字通过寄存器映射方式配置,例如: ```c #define TRIGGER_WORD (*((volatile uint32_t*)0x20000000)) // 触发字存储地址 ``` - **扫描模块**:八进制计数器采用TIM2级联模式,DAC选用12位DAC8563,模拟开关使用CD4051,硬件连接示意图: $$ \small \text{TIM2\_CH1} \rightarrow \text{CD4051\_ABC} \quad \text{DAC\_OUT} \rightarrow \text{CD4051\_COM} $$ #### 二、关键功能实现 2. **触发机制实现** - **触发模式配置表**: | 触发模式 | 存储偏移量 | 触发标志位 | |----------|------------|------------| | 开始触发 | 0x00 | TIM_SR_CC1IF | | 中心触发 | BUFFER_SIZE/2 | TIM_SR_CC2IF | | 结束触发 | BUFFER_SIZE-1 | TIM_SR_CC3IF | - 触发中断服务程序示例: ```c void TIM1_CC_IRQHandler(void) { if(TIM1->SR & TIM_SR_CC1IF) { dma_pause(DMA1_Stream5); // 暂停DMA传输 trigger_position = BUFFER_SIZE - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Stream5); TIM1->DIER &= ~TIM_IT_CC1; // 关闭触发中断 } } ``` 3. **显示子系统设计** - **非重叠显示实现**:使用LTDC控制器驱动800x480 RGB屏,通过图层混合实现通道分离: ```c LTDC_Layer1->CFBAR = (uint32_t)frame_buffer[0]; // 第1通道显存 LTDC_Layer2->CFBAR = (uint32_t)frame_buffer[1]; // 第2通道显存 /* 配置各图层水平偏移量 */ LTDC_Layer1->WHPCR = (40 << 16) | 120; // X偏移40像素 ``` - **时间标志线生成**:利用DMA2D引擎绘制垂直参考线: ```c DMA2D->CR = DMA2D_R2M; // 寄存器到存储器模式 DMA2D->OOR = 800 - 1; // 屏幕宽度 DMA2D->OMAR = (uint32_t)&ltdc_buffer[mark_line_pos]; DMA2D->NLR = (1 << 16) | 480; // 1像素宽,全高 ``` #### 三、同步扫描信号生成 4. **数字-模拟混合电路** - **时序关系公式**: $$ f_{scan} = \frac{f_{TIM2}}{2^n} \quad (n=3 \text{对应八进制计数}) $$ - **DAC配置代码片段**: ```c DAC->DHR12R1 = (scan_phase * 4095) / 8; // 生成阶梯波 TIM2->CCR1 = (SystemCoreClock / f_scan) - 1; // 设置扫描频率 ``` #### 四、系统优化策略 5. **存储管理方案** - 采用双缓冲机制:`uint32_t signal_buffer[2][1024] __attribute__((at(0x20010000)));` - 内存访问优化: ```assembly LDRD R0, R1, [R2], #8 // 同时加载两个32位数据 STRD R0, R1, [R3], #8 // 存储到显存 ``` #### 五、测试验证方法 6. **自动化测试框架** - 信号注入测试代码: ```python # Python控制逻辑分析仪生成测试序列 from pyvisa import ResourceManager rm = ResourceManager() la = rm.open_resource('USB0::0x1AB1::0x04CE::DS1ZA123456789::INSTR') la.write(':SOUR:DATA 0x55,0xAA,0xFF') ```
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