前面是关于怎样运行fpu的，以及相关的环境配置

4 T3 q1 d% x1 i  P! `4 c4 g6 M3 rFFT的测试
先看一段关于官方的FFT测试例程
里面添加了相关注释

1. #include "arm_math.h"
   2 p, U3 P! a( `# x  N$ x
2. #include "arm_const_structs.h"
   
3. 
   
4. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   ' Z" |% b5 g1 Y
5. 
   ) g. ~9 R# r; |! X; V- C% }, T
6. /* -------------------------------------------------------------------
   
7. * External Input and Output buffer Declarations for FFT Bin Example
   % g! }  {$ z% q$ k
8. * ------------------------------------------------------------------- */
   
9. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];
   0 E! \% K$ j: x1 H( G# X
10. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
    
11. 
    ! n( c2 I; t- z1 o" k
12. /* ------------------------------------------------------------------
    
13. * Global variables for FFT Bin Example
    ' m- B& Q& x  t: N  ^2 c  o5 H* B
14. * ------------------------------------------------------------------- */
    8 c' k( s, M4 d1 ^
15. uint32_t fftSize = 1024;
    
16. uint32_t ifftFlag = 0;
    & N% V; O  I" _, X  O
17. uint32_t doBitReverse = 1;
    7 R" P6 X& j1 B
18. 
    
19. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    ; x2 A  u# p$ L+ J5 d3 i/ m, ^
20. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
21. 
    
22. /* ----------------------------------------------------------------------
    9 A$ M( X* M1 u: y0 g: l
23. * Max magnitude FFT Bin test
    # K% Z1 h4 i0 V% b- i
24. * ------------------------------------------------------------------- */
    
25. 
    # c3 s$ H  o: \4 o# b
26. int32_t main(void)
    % s3 j6 e4 x, O$ l, v+ e3 V
27. {
    
28. 
    1 H/ ]! M; J5 P- a1 |" m- Z
29.   arm_status status;
    
30.   float32_t maxValue;
    
31. 
    
32.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
    
33. 
    
34. //注意这个模块的参数的相关用法，下面这个将是我们后面进行调用的函数模块
    + l; N. n/ [' C6 }4 h: g! y
35.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
    : o! a6 z4 C" V1 v! {
36.   arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse);
    
37.         //可以看到要想使用此函数，将调用4个参数
    / A0 M6 c2 w. y) y; a% F. d
38.         //参数1：指向浮点CFFT结构的一个实例。两种：arm_cfft_sR_f32_len1024、arm_cfft_sR_q31_len1024;
    
39.         //参数2：数据缓冲区的起始地址，偶数位为实数位，奇数位为复数
    
40.         //参数3：是否逆FFT标志位；1-是
    3 l) a2 Q! i- W& W+ e
41.         //参数4：是否位反转输出标志位；1-是
    
42.         //注意：此函数将覆盖源数据，并将其修改为对应操作后的数据
    " k- O6 {% }0 V
43. 
    
44. 
    
45. //计算频域的幅度，由于对称性，只取前一半
    8 C5 J: v: l! u- `; ?" @
46.   /* Process the data through the Complex Magnitude Module for
    
47.   calculating the magnitude at each bin */
    
48.   arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz, testOutput, fftSize);
    
49. 
    $ d" v$ S9 z. b" S
50. //计算频域的最大值
    8 v/ g* ?8 v# k
51.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    % F2 f* }& d, ?8 D; {$ G
52.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
53. 
    
54.   if (testIndex !=  refIndex)
    
55.   {
    
56.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    1 ?/ p: O  p9 f# P: }* [
57.   }
    
58. 
    ) E; p8 x. \: ?5 Q" L2 \
59.   /* ----------------------------------------------------------------------
    2 x+ ?5 X4 P/ M! z) \- n
60.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    . n* y1 ?0 v  I; U5 P4 c
61.   ** This denotes a test failure
    * M! n8 m( \0 M2 N0 M
62.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
63. 
    
64.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    
65.   {
    , y* Y, O6 v! ]
66.     while (1);
    
67.   }
    
68. 
    
69.   while (1);                             /* main function does not return */
    . b5 L7 r0 x2 D
70. }

复制代码

! i8 x. Z; Q% z  [2 V" ~实际使用后的测试
7 X# k. H8 j1 J5 e6 u实际使用的时候，我们并不是使用对应的源代码c文件，而是使用对应的lib文件。
当我移植到工程中后，等下发布效果，不要在意上面如何能够运行，弄完后自己再实现。
+ U5 Z/ `/ R. }3 \) k
, @, r0 I& U6 T% }0 Ypython处理源数据得到频谱
% v& m5 e) n: h6 @4 B! _: a' a8 c源数据有2048个数据，但实际是由实部和虚部组成的，所以实际只有1024个数据点
2 D# r0 I" B; @9 Q2 ^

1 G; e* i- C  D) G& j- X9 z
8 u9 M. Z' v5 B6 d2 _3 vpython会得到一部分负频率的成分，但是一般我们只讨论正频率部分
. ]  Y4 Z: a) r9 M$ t4 t
stm32处理源数据得到频谱
这是stm32通过串口上传至电脑，然后用excel绘制的图像
" X( q9 M" U- M  f5 p$ X) e6 Z3 i0 W

/ v: [5 A$ L; R2 I. A
& F% c6 W: H( c1 _; s两个结果一致

  }8 j( o4 D# u8 b* VFFT如何使用
8 b9 O3 ~4 u$ u! i1 \" @  d源数据------》调用相关函数-----》频域
频域中的各个点对应着相应的频率，幅值对应着当期成分的含量占比大小

cubemx的工程建立
* n, P2 k- C7 P& t& o" y/ h+ h1 N. l和普通的工程一样，不过建立之前需要注意勾选，复制所有文件到当前工程中；如果后面发现没有我们要的文件，可能是这一步的问题
% x; J+ a( ^5 M  D
7 t6 w5 A# W* L

添加相应的库文件
先来查看工程文件夹中的一些文件
1 K* {6 Z1 z! g1 \8 k

这里面的文件目录是：
9 M9 ~0 \2 e" A- Q3 g5 x工程文件夹\Drivers\CMSIS\Lib\ARM
* r3 T# [* q! m' m3 e里面就是我们所需的库文件
5 y; j0 }' q* e1 D8 l
/ [7 m1 ]* _2 h  w下面添加到我们的工程中：
. u! S! h; }  k  B1 `

, ]2 R, y8 a, d8 _% h1 e! G
然后设置添加文件的类型：

: `3 E- }# D& |1 Q2 P

) D% Q% r7 Q3 f$ o! {+ Z7 m选中小端模式的库，然后点击add，如果选错了，后面将不能编译，然后点击关闭窗口

Keil工程的设置
开启FPU并设置编译器：
$ N7 a4 z1 ?* A" t  m将下面的东西复制到后面的图片中

1. ,__FPU_PRESENT=1,__FPU_USED=1,ARM_MATH_CM7,__CC_ARM

复制代码

然后添加一些文件

2 z7 f9 [$ S3 \. O) C- ~5 z在这里输入
…/Drivers/CMSIS/DSP/Include

6 M! I  Z4 r0 C

结果像这样
- H! d5 [# F& {6 A5 P' D

0 V1 F( U* O0 c7 W2 Z& o6 Q
然后点击ok

还要设置一个东东
# n' Y4 ~6 D: w0 P8 o( ^
3 f5 J' D3 a# A. b" i! c0 @1 Q

$ o- i% T4 Z  b1 Y

这里使用的是STM32H750，所以后面提到的ARM_MATH_CM7后缀是M7

现在就可以使用库里面的函数了
& ~" {5 m; J, j* d1 g/ V
下面是测试

7 V. m( K; h+ ?# B* N7 O. G进行FFT测试
" m4 k& v1 n  f( ]测试一
添加测试文件
使用的是官方测试文件

( n% L5 ~0 \# F6 u: B) o

, N! D* s- G2 K# V7 I! J/ o
) ~1 t9 a+ P/ b$ b5 e这是例程所在目录
5 k+ `( e% i& f( B3 d
& N& ?8 r6 a& ^9 X2 i/ Y- F

' T3 g6 E0 _5 M  l" Z

, I2 m! x: z9 `/ h7 D5 s5 I* i  Q$ X  c

然后打开我们的main.c进行编辑
注意：
# F2 N* n' Q* s; `4 N- k
- X  \: v' C' X* V我用的是uart4进行的串口通信

1. #include <stdio.h>
   7 Q' o0 X$ w3 v/ F# h0 a
2. #include "arm_math.h"
   
3. #include "arm_const_structs.h"
   
4. 
   % x" G+ u- K! f5 j8 ?9 `
5. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   
6. 
   
7. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];//only have 1024
   1 S' j) K% W% c+ I! G( V- _
8. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
   6 w. J9 U: r1 h- A: C+ ^
9. uint32_t fftSize = 1024;
   
10. uint32_t ifftFlag = 0;
    
11. uint32_t doBitReverse = 1;
    # L) G4 E3 ?/ X: x2 g1 @# T9 k
12. 
    
13. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    # H3 Z( k% e7 X: P- T+ M& o
14. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
15. 
    * g; j- m' E# D" R4 N# w
16. 
    
17. int fputc(int ch,FILE *f)
    
18. {
    ( r/ D, O0 T6 q0 c7 e& g/ [
19.     uint8_t temp[1]={ch};
    6 {5 W) A; Z, M8 ~) C' f% i; E7 B
20.     HAL_UART_Transmit(&huart4,temp,1,2);        //uart4   一定要修改为自己的串口！！！！！！！！！！！！
    
21. }

复制代码

4 |5 b; R% }  G/ I- d% u  X; e8 k然后

3 w& D4 n- m* K# |$ ^. P; O! y* |

1. 
   
2. arm_status status;
   : s* \( r3 Z. M  a, v  u1 E, }
3.   float32_t maxValue;
   
4. 
   ( _, X# [6 J. L( ]4 H7 H
5.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
   * P# v! b/ \& d1 G
6. 
   . L6 Z3 m7 u5 X
7.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
   0 X3 p2 [' y/ G! X. v- N% h) w. @
8.   arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse);
   
9. 
   
10.   /* Process the data through the Complex Magnitude Module for
    
11.   calculating the magnitude at each bin */
    
12.   arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz, testOutput, fftSize);
    1 \6 K0 j/ w7 e" B. _1 ?  l( u
13. 
    3 g9 w8 v: F; g1 e1 @6 d
14.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    ) S7 N5 Q4 x# |! k* Q( S$ M
15.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    9 G2 [: k! s$ g+ W( `0 M* ?+ c, [3 D
16. 
    
17.   if (testIndex !=  refIndex)
    
18.   {
    " `2 }5 ~5 C+ E7 n
19.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    
20.   }
    4 K8 C$ v5 \& ]( V9 @! l
21. 
    
22.   /* ----------------------------------------------------------------------
    3 F) a5 F) ?% A' ^7 R
23.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
24.   ** This denotes a test failure
    
25.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
26. 
    # y) g2 q0 L$ Z- O8 N* k) I
27.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    + |+ v( V" M( ]+ R
28.   {
    
29.     while (1);
    
30.   }
    
31. 
    
32.   while (1)
    
33.         {
    
34.         //printf("hello\n");
    
35.         HAL_Delay(5000);
    & O6 R) K# U1 h7 z$ g$ d- d" E
36.         for(int i =0;i<1024;i++)
    
37.         {printf("%f\n",testOutput<i>);
    8 _& \5 L9 a6 ]5 O
38.         </i>HAL_Delay(10);
    % N' r2 @6 I2 N( U7 I
39.         }
    - A8 e+ k( z1 U) o& I% G' c
40.         while(1);
    
41.         }

复制代码

这里完了就可以编译了

结果探究
打开串口助手，等待5s后会发送
$ d2 H$ i. r0 q) G' v
0 s; I0 g. w  r' O2 h5 `

: C" g: Z+ S$ u1 @; o, j
4 M$ o% R( r+ s. p  y然后提取之后就是我们要的数据了，可以保存后用excel来进行绘制，就是我们上面的图像了
, k. U0 U) C  }$ J4 E