
之前做课设的时候接触过FFT,看了一些资料,没整明白,现在做项目又用到FFT了,花了点时间整明白了。但此处的明白并非把FFT的原理啥的整明白了,只是明白在STM32上怎么用了。开发环境如下 STM32F767IGT6 Keil5.21 Cube MX4.24 arm_cortexM7lfdp_math.lib 正点原子阿波罗开发板 准备DSP库 打开下载的固件库,文件名为STM32Cube_FW_F7_V1.9.0, ![]() Drivers文件夹下,CMISIS文件夹中包含上图所示文件夹,DSP_Lib和Lib是DSP库相关文件,其中DSP_Lib又包含两个文件夹,Examples和Source。 Examples 中的文件如下(这些是 ARM 官方提供的 DSP 实例): ![]() Source 中的文件如下(这些是 DSP库的源文件): ![]() 源文件不需要添加到工程中,真正需要添加到工程中的是官方提供的DSP库,文件格式为.lib。库文件位于Lib文件夹中,有ARM和GCC两种开发环境的库,我们选择ARM。如图所示。 ![]() 库文件有好多种,关于每种库文件的说明参见官方说明。 CMSIS DSP Software Library。该网站上有详细说明。如下图所示。 ![]() 确定了用哪个库后,添加到工程中。我的工程是用CubeMX建的,因此添加DSP库的时候在软件中操作,勾选后自动添加,如图。 ![]() 下图为DSP库已添加到工程中。 ![]() 库添加到工程中,在需要用到库函数的文件中引用头文件,#include “arm_math.h”,即可调用所需函数。 ![]() 函数说明 我用到的是实数FFT,即rfft。相关函数参见官方说明。 函数名中f32代表32位浮点数,q31代表32位定点数,q15代表16位定点数,q7代表8位定点数。 arm_rfft_fast_f32是FFT实现的主要函数,函数原型如下。 ![]() S是 arm_rfft_instance_f32 类型的结构体,p和pOut是输入和输出的缓冲区,ifftFlag是变换的标志位。 另外还有一个实现rfft的函数 arm_rfft_instance_f32,函数原型如下。 ![]() 官方不推荐使用此函数。“Do not use this function. It has been superceded by arm_rfft_fast_f32 and will be removed in the future. ” 除了FFT函数之外,还要用到一个函数对arm_rfft_fast_f32中的参数S进行初始化,该函数为 arm_rfft_fast_init_f32,用于 初始化结构体S中的参数 ,函数原型如下。 ![]() 另外一个重要的函数是arm_cmplx_mag_f32,计算频率的幅值。函数原型如下。 ![]() 代码示例
结果 在单片机上运行,将串口助手接收到的数据保存到TXT文件,利用matlab进行分析。 ![]() ![]() ![]() 对数据plot画图,结果如下 ![]() 可以看出,FFT之后分析出包含信号的频率为50Hz,2500Hz,2550Hz,与生成信号 testInput_f32 = 1000*arm_sin_f32(PI2*i*50.0/Fs) + 2000*arm_sin_f32(PI2*i*2500.0/Fs) + 3000*arm_sin_f32(PI2*i*2550.0/Fs); |
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