C语言在测量和控制中的应用资源第5章-数据的处理与绘.ppt

1、第5章 数据的处理与绘图,哈尔滨工业大学航天学院,C语言在测量与控制中的应用系列课件,5.2 曲线的绘制,Turbo C 提供了功能较强的绘图功能，包括图形库文件graphics.lib,图形头文件 graphics.h，显示器驱动程序，字符集字体驱动程序等。,显示器的工作方式： 1.文本显示方式，80 25字符分辨率 , 即整个屏幕25行，每行80个字符。 2.图形显示方式，nm点阵，如VGA显示器 640 480点阵。,CRT的坐标,（0，0）,如果分辨率是640 480 x轴 0639，y轴 0479 纵坐标正方向向下,图形系统的初始化函数,initgraph( 1.dirver 图形驱

2、动程序代码，图形驱动程序在系统提供的.BGI文件中。,2.mode 图形模式代码，选择分辨率和色调。,3.path 图形驱动程序的路径，要用双引号括起，若在当前目录下可用空串“ ”代替。,清屏函数,清屏函数 cleardevice() 清除整个屏幕，并将当前画笔坐标置为（0，0），即屏幕左上角。 函数使用的一般方式： cleardevice( ) ;,设置背景颜色函数,setbkcolor( int c); 参数 c 的取值与所对应的颜色： 0：黑，1：兰，2：绿，3：青，4：红，5：紫红，6：棕，7：浅灰，8：深灰，9：浅蓝，10：淡绿，11：淡灰，12：淡红，13：淡紫红，14：黄，15：

3、白,关闭图形模式函数 closegraph() 该函数关闭图形系统，返回文本方式。 closegraph( )；,自动检测图形显示卡,该程序将图形驱动器代码设为DETECT,即自动检测图形显示卡，装入相应的驱动程序，且选用最高分辨率的图形模式。#include main( ) int driver=DETECT,mode; initgraph( ,circle( ) 画圆函数，3个参数分别为 圆心的x轴坐标、y轴坐标和半径。,图形驱动程序,选择“自动检测图形显示卡，装入相应的驱动程序”时选择的驱动程序是 EGAVGA.BGI 分辨率为640*480 颜色为16色,EGAVGA.BGI文件应在指

4、定路径或当前目录下，否则执行EXE文件时找不到驱动程序，无法画图。屏幕上显示：,BGI Error: Graphics not initialized(use “initgraph”),两点之间画直线函数line( ),line(int x0, int y0, int x1, int y1); 在（x0,y0)与（x1,y1) 之间画一条直线，如： line(40,20,80,100);,画矩形框函数 rectangle() rectangle(int left , int top ,int right ,int bottom); 画一矩形框，左上角坐标为（left,top),右下角坐标为(r

5、ight,bottom)。,设置当前画线颜色函数,setcolor( int c); 将当前画线颜色设置为参数c所指定的颜色。 0：黑，1：蓝，2：绿，3：青，4：红，5：洋红， 20：棕，7：浅灰，56：深灰，57：浅蓝，58：浅绿，59： 浅清，60：浅红，61：浅洋红，62：黄，63：白,设定线型函数,setlinestyle(int l,unsigned m,int w); 1. l 线的形状，0：实线，1：点线，2：中心线，3：点划线， 4：用户自定义线 2. m 在l=4 时才有意义,16位每位代表一个象素，该位为1时显示该象素，0不显示。 3. w 线的宽度,1:一个象素宽，3：

6、三个象素宽。 不使用该函数，默认值为一个象素宽的实线。,画点（象素）函数,putpixel(int x, int y, int color); 在坐标指定位置（x,y) 上画一个点，点的颜色由color确定.,在矩形框中画正弦曲线,#include #include #include main() int driver=DETECT,mode,x00,x11,y00,y11,m,k; int data256,x1,x2; initgraph( ,图形方式下的字符输出,1.定位字符串输出函数 outtextxy(int x ,int y, char *str ); 在图形方式下，在指定位置（x,

7、y)处，输出str 所指向的字符串。,2.设置字体大小和方向函数 settextstyle( int font, int direction, int size ); 其中：font确定字体 0：88点阵，1：三倍笔划字体 2：小号笔划字体，3：无衬线笔划字体，4：黑体笔划字体。 direction=0: 水平输出，direction=1: 垂直输出。 size 是增加字符大小的倍数 010。,将浮点数转换成字符串函数,函数原型： char *gcvt(double value, int n, char *buf); value 是双精度浮点数的值； n是字符个数； buf是指向字符串的指针。

8、,该函数将value转换成一空字符NULL为结束标志的ASCII字符串，并将字符串存到buf指向的内存。 该函数返回buf所指向的字符串的地址。 gcvt( )函数由头文件 dos.h 说明。,在图形模式下显示字符,#include #include #include main() int driver=DETECT,mode,x00,x11,y00,y11,m; int data256,x1,x2,xstep,ystep,k; char stt10; double value; initgraph(,line(x00,m,x11,m); xstep=(x11-x00)/16; ystep=(

9、y11-y00)/8; for(k=0;k=16;k+) line(x00+xstep*k,y11,x00+xstep*k,y11+5); value=xstep*k/2; gcvt(value,3,stt); outtextxy(x00+xstep*k-8,y11+8,stt); for(k=0;k=8;k+) line(x00-5,y00+ystep*k,x00,y00+ystep*k); x1=x00; setcolor(2); for(k=0;k254;k+) x2=x1+2; line(x1,m-datak,x2,m-datak+1); x1=x2; getch(); closegr

10、aph(); ,画图效果,5.3 频谱分析快速傅立叶变换,哈尔滨工业大学航天学院,C语言在测量与控制中的应用系列课件,离散傅立叶变换,傅立叶变换将时间域的问题转换成频率域的问题进行研究，可以展示出时域信号的一些特点，可使研究的问题简化。 对由等周期采样得到的离散数据进行的傅立叶变换，称为离散傅立叶变换 DFT 。快速傅立叶变换 （FFT)算法往往要求进行离散傅立叶变换 的数据个数为2的整数次方，即 N=2r ,r为正整数。 离散傅立叶变换 与逆变换对的公式：,快速傅立叶变换函数fftt2(),int fftt2(double *x , double *y , int n , double f)

11、; 其中：n 离散数据的点数，取2的整数次方,x 变换前后离散数据的实部 y 变换前后离散数据的虚部,fftt2()的使用,函数fftt2()在文件 fftt2.c中，使用文件包含预处理的方法将其包括在主程序的原文件中 #include “fftt2.c”,若A/D采集12位数据减2047变成补码形式后放入整型数组，为进行FFT 要定义两个双精度数组，分别放离散数据的实部和虚部。 doubledx512 , dy512; 实部数组放采集的数据，虚部数组放 0.0 。,求离散频谱的模和相角,fft(double *xx,double *yy,int n,double dd) double aa,

12、bb; printf(n FFT.n); if(fftt2(xx,yy,n,dd)= =0) for(i=0;i=n-1;i+) aa=sqrt(*(xx+i)*(*(xx+i)+(*(yy+i)*(*(yy+i); bb=atan2(*(yy+i),(*(xx+i); *(xx+i)=aa; *(yy+i)=bb; printf(n FFT OK .n); else printf(n FFTERRORn); ,主函数中调用语句 fft(dx,dy,256,-1.0);,频谱分辨率,频谱分辨率是指经FFT变换后所产生的离散频谱分量的增量f。FFT算法所能分辨的最小频谱增量f由时间记录长度TL决定。 TL=NT N 采样点数，T 采样周期 f=1/NT=1/ TL,若 T=10ms=0.01s , N=256 NT=2.56 s f=1/NT=1/2.56=0