Sample

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Component;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Frame;
import java.awt.Panel;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

import javax.media.ControllerEvent;
import javax.media.ControllerListener;
import javax.media.EndOfMediaEvent;
import javax.media.Manager;
import javax.media.MediaLocator;
import javax.media.NoPlayerException;
import javax.media.Player;
import javax.media.PrefetchCompleteEvent;
import javax.media.RealizeCompleteEvent;
import javax.media.Time;

public class JMFSample implements ControllerListener {
public static void main(String[] args) {
JMFSample sp = new JMFSample();
sp.play();
}

private Frame f;
private Player player;
private Panel panel;
private Component visual;
private Component control = null;

public void play(){
f = new Frame("JMF Sample1");
f.addWindowListener(new WindowAdapter() {
public void windowClosing(WindowEvent we) {
if(player != null) {
player.close();
}
System.exit(0);
}
});
f.setSize(500,400);

f.setVisible(true);
URL url = null;
try {
//准备一个要播放的视频文件的URL
url = new URL("file://E:/sound.wav");
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
//通过调用Manager的createPlayer方法来创建一个Player的对象
//这个对象是媒体播放的核心控制对象
player = Manager.createPlayer(url);
} catch (NoPlayerException e1) {
e1.printStackTrace();
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}

//对player对象注册监听器,能噶偶在相关事件发生的时候执行相关的动作
player.addControllerListener(this);

//让player对象进行相关的资源分配
player.realize();
}

private int videoWidth = 0;
private int videoHeight = 0;
private int controlHeight = 30;
private int insetWidth = 10;
private int insetHeight = 30;

//监听player的相关事件
public void controllerUpdate(ControllerEvent ce) {
if (ce instanceof RealizeCompleteEvent) {
//player实例化完成后进行player播放前预处理
player.prefetch();
} else if (ce instanceof PrefetchCompleteEvent) {
if (visual != null)
return;

//取得player中的播放视频的组件,并得到视频窗口的大小
//然后把视频窗口的组件添加到Frame窗口中,
if ((visual = player.getVisualComponent()) != null) {
Dimension size = visual.getPreferredSize();
videoWidth = size.width;
videoHeight = size.height;
f.add(visual);
} else {
videoWidth = 320;
}

//取得player中的视频播放控制条组件,并把该组件添加到Frame窗口中
if ((control = player.getControlPanelComponent()) != null) {
controlHeight = control.getPreferredSize().height;
f.add(control, BorderLayout.SOUTH);
}

//设定Frame窗口的大小,使得满足视频文件的默认大小
f.setSize(videoWidth + insetWidth, videoHeight + controlHeight + insetHeight);
f.validate();

//启动视频播放组件开始播放
player.start();
} else if (ce instanceof EndOfMediaEvent) {
//当播放视频完成后,把时间进度条恢复到开始,并再次重新开始播放
player.setMediaTime(new Time(0));
player.start();
}
}

}
<think> 我们正在讨论的是在ADC采样中常见的缓冲区`adcBuffer`及其索引`sampleindex`。`adcBuffer`是一个静态的、固定大小的数组,用于存储ADC采样值。而`sampleindex`则是一个用于跟踪当前采样位置的索引变量。下面我将详细解释这两个概念的关系和用法。 ### 1. `adcBuffer`的作用 - `static uint16_t adcBuffer[SAMPLE_COUNT] = {0};` 定义了一个静态数组,它将在整个程序运行期间存在(如果定义在函数内部,则其生命周期为整个程序,但作用域仅限于该函数;如果定义在文件作用域,则全局可见但受`static`限制)。 - 数组大小为`SAMPLE_COUNT`,即采样点数,通常是一个预定义的常量(例如`#define SAMPLE_COUNT 100`)。 - 该数组用于存储ADC转换的结果,每个元素是一个16位无符号整数(`uint16_t`),对应一个采样点的数值。 ### 2. `sampleindex`的作用 - `sampleindex`(或类似的变量名,如`buffer_index`)是一个整型变量(通常为`uint16_t`或`uint32_t`),用于指示当前应存储ADC采样值到`adcBuffer`的哪个位置。 - 在循环采样中,每完成一次ADC转换,就将结果存入`adcBuffer[sampleindex]`,然后递增`sampleindex`。 - 当`sampleindex`达到`SAMPLE_COUNT`时,表示缓冲区已满,此时通常需要重置`sampleindex`(例如,回绕到0)或触发后续处理(如计算平均值、执行滤波等)。 ### 3. 典型代码示例 以下是使用`adcBuffer`和`sampleindex`的典型模式(以伪代码形式展示): ```c #include <stdint.h> #define SAMPLE_COUNT 100 // 定义采样点数 // 定义ADC缓冲区,全局可见(若在函数内则加static限定作用域) static uint16_t adcBuffer[SAMPLE_COUNT] = {0}; static uint16_t sampleindex = 0; // 当前采样位置索引 void ADC_InterruptHandler(void) { // 当ADC完成一次转换时触发的中断服务程序 uint16_t adcValue = ADC_DR; // 读取ADC数据寄存器(具体寄存器名依MCU而定) adcBuffer[sampleindex] = adcValue; // 存储到缓冲区 sampleindex++; // 索引递增 if (sampleindex >= SAMPLE_COUNT) { // 缓冲区已满,触发后续处理(例如置标志位) buffer_full_flag = 1; sampleindex = 0; // 重置索引(循环缓冲区) } } ``` ### 4. `sampleindex`的关键特性 - **循环使用**:当`sampleindex`达到`SAMPLE_COUNT`时,通常重置为0,形成环形缓冲区(FIFO)。这样新数据会覆盖旧数据,实现连续采样。 - **多线程/中断安全**:在中断服务程序(如上述ADC中断)中更新`sampleindex`时,需注意竞态条件(若主循环同时读取缓冲区)。可通过临界区(禁用中断)或原子操作避免。 - **初始值**:`sampleindex`初始为0,确保从缓冲区起始位置开始存储。 ### 5. 常见问题与优化 - **缓冲区溢出**:若未及时处理已满的缓冲区,新数据会覆盖未处理的数据。可通过标志位(如`buffer_full_flag`)通知主循环。 - **非连续存储**:若需保留完整采样序列(如FFT分析),可在缓冲区满后停止采样,处理完再重新开始。 - **高效访问**:`sampleindex`直接作为数组索引,时间复杂度为$O(1)$,适合实时系统。 ### 6. 数学表示 设缓冲区为数组$B$,大小为$N$(即`SAMPLE_COUNT`),索引$k$(即`sampleindex`)满足: $$ k \in \{0, 1, 2, \dots, N-1\} $$ 每次采样后更新: $$ k_{\text{new}} = (k_{\text{old}} + 1) \mod N $$ 其中$\mod$是取模运算,实现索引回绕[^1]。 ### 总结 - `sampleindex`是管理`adcBuffer`写入位置的关键变量,其行为类似环形缓冲区的指针。 - 它在实时数据采集中确保高效、有序的数据存储。 §§相关问题§§ 1. 如何避免ADC缓冲区访问时的竞态条件? 2. 环形缓冲区(Ring Buffer)在数据采集中有哪些优势? 3. 除了索引回绕,还有哪些缓冲区满的处理策略? [^1]: 环形缓冲区设计, 嵌入式系统实时数据处理. </think> ### 结合 `static uint16_t adcBuffer[SAMPLE_COUNT] = {0};` 解读 `sampleindex` 的含义 `sampleindex` 是与 `adcBuffer` 缓冲区密切相关的核心索引变量,在ADC数据采集系统中起关键作用。以下是深度解析: #### 1. **基本定义与关系** - **`adcBuffer`**:静态ADC采样缓冲区 ```c static uint16_t adcBuffer[SAMPLE_COUNT] = {0}; // 固定大小的采样存储区 ``` - 存储空间:连续 $SAMPLE\_COUNT$ 个单元(如 $SAMPLE\_COUNT = 100$) - 每个单元:16位无符号整数($0 \sim 65535$) - 生命周期:永久存在(`static`特性) - **`sampleindex`**:动态位置指针 ```c volatile uint16_t sampleindex = 0; // 典型声明 ``` - 作用:**标识当前采样点在缓冲区中的写入/读取位置** - 取值范围:$0 \leq sampleindex < SAMPLE\_COUNT$ - 关键特性:**循环更新**(达到上限后归零) #### 2. **工作流程解析** ##### (1) 数据写入阶段(ADC中断服务程序) ```c void ADC_Handler() { adcBuffer[sampleindex] = ADC_DATA; // 存储采样值到当前索引位 sampleindex = (sampleindex + 1) % SAMPLE_COUNT; // 索引循环递增 } ``` - **数学表示**: $$ \text{sampleindex}_{\text{new}} = (\text{sampleindex}_{\text{old}} + 1) \mod SAMPLE\_COUNT $$ - **物理意义**: 每完成一次ADC转换,新数据存入 `adcBuffer[sampleindex]`,索引步进到下一位置 ##### (2) 数据处理阶段(主循环) ```c void process_data() { uint16_t oldest = adcBuffer[sampleindex]; // 获取最早未处理数据 apply_filter(oldest); // 示例:滤波处理 } ``` - **环形缓冲区特性**: `sampleindex` 始终指向**最早存入的未处理数据**位置,实现先进先出(FIFO) #### 3. **关键特性深度分析** | **特性** | **说明** | **数学表达** | |--------------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------------------------| | **循环覆盖** | 索引循环递增,新数据覆盖旧数据 | $idx \leftarrow (idx+1) \mod N$ | | **实时性** | 总保持 $SAMPLE\_COUNT$ 个最新样本 | 窗口大小 $W = SAMPLE\_COUNT$ | | **内存效率** | 避免动态内存分配,零拷贝访问 | 访问复杂度 $O(1)$ | | **中断安全** | 通常声明为 `volatile`(防止编译器优化) | - | | **多缓冲区支持** | 高级应用可能使用双缓冲区,需两个索引 | $idx_{write} \neq idx_{read}$ | #### 4. **典型应用场景** ```mermaid graph LR A[ADC采样] -->|触发中断| B[写入 adcBuffer[sampleindex]] B --> C[sampleindex++] C -->|到达 SAMPLE_COUNT| D[sampleindex=0] D --> E[主循环读取 adcBuffer[sampleindex]] E --> F[信号处理/传输] F --> A ``` #### 5. **设计注意事项** 1. **边界保护**:需确保索引计算不越界 ```c // 安全写法 if(++sampleindex >= SAMPLE_COUNT) sampleindex = 0; ``` 2. **数据竞争**:在中断和主循环共享时需关中断或原子操作 3. **初始状态**:`sampleindex=0` 与缓冲区清零匹配 4. **动态调整**:可通过修改 $SAMPLE\_COUNT$ 改变采样深度 > **核心总结**:`sampleindex` 是 `adcBuffer` 环形缓冲区的**位置指针**,其循环更新机制实现了采样数据的实时滚动存储,是嵌入式ADC系统的核心枢纽[^1][^2]。
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