30.1 初学者重要提示
2 q+ R2 E! y2 b: P# c. o 新版DSP库浮点FFT推荐使用混合基函数arm_cfft_f32,而基2函数arm_cfft_radix2_f32和基4函数arm_cfft_radix4_f32将废弃。ARM说明如下:
$ q: ^: N) k+ REarlier releases of the library provided separate radix-2 and radix-4 algorithms that operated on floating-point data. These functions are still provided but are deprecated. The older functions are slower and less general than the new functions.
$ B* g, L: g% m+ U8 l( I, C: XDSP库的早期发行版提供了单独的radix-2和radix-4对浮点数据进行运算的算法。 这些功能仍然提供,但已弃用。 相比新版函数,老版的功能较慢且通用性较低
& R; Y3 s. g' c5 O4 d2 w30.2 复数浮点FFT说明
' x* X1 G# e- R6 f30.2.1 功能描述
0 ?! k7 C" [& @* e' ^当前复数FFT函数支持三种数据类型,分别是浮点,定点Q31和Q15。这些FFT函数有一个共同的特点,就是用于输入信号的缓冲,在转化结束后用来存储输出结果。这样做的好处是节省了RAM空间,不需要为输入和输出结果分别设置缓存。由于是复数FFT,所以输入和输出缓存要存储实部和虚部。存储顺序如下:{real[0], imag[0], real[1], imag[1],………………} ,在使用中切记不要搞错。, n+ q( \5 H( ^ B w- l
! G- p) Z0 i7 }$ w8 h5 C0 A5 t
30.2.2 浮点FFT
7 A, s/ W$ u# f- i浮点复数FFT使用了一个混合基数算法,通过多个基8与单个基2或基4算法实现。根据需要,该算法支持的长度[16,32,64,...,4096]和每个长度使用不同的旋转因子表。- s( F# @4 E! x6 }" b
5 d- c2 z2 d, c8 U8 a8 g2 f5 X浮点复数FFT使用了标准的FFT定义,FFT正变换的输出结果会被放大fftLen倍数,计算FFT逆变换的时候会缩小到1/fftLen。这样就与教科书中的定义一致了。1 f: ?& P& t+ @ b$ \6 H0 p
. m6 S/ l1 a# |. }定义好的旋转因子和位反转表已经在头文件arm_const_structs.h中定义好了,调用浮点FFT函数arm_cfft_f32时,包含相应的头文件即可。比如:
8 z8 h2 J" ^" h b9 q9 y. j. R# B( C% B, a2 _+ q# U; i( V
arm_cfft_f32(arm_cfft_sR_f32_len64, pSrc, 1, 1)7 u) c; g( I- t+ B
4 s5 q- O3 p4 x& B1 e
上式就是计算一个64点的FFT逆变换包括位反转。数据结构arm_cfft_sR_f32_len64可以认为是常数,计算的过程中是不能修改的。同样是这种数据结构还能用于混合基的FFT正变换和逆变换。: [+ o/ j5 m1 X" W
1 h+ Q! j) i+ ~& H早期发布的浮点复数FFT函数版本包含基2和基4两种方法实现的,但是不推荐大家再使用。现在全部用arm_cfft_f32代替了。
$ d8 q& D) ]0 [, w1 p( |: x( w0 Y( Y2 G2 ]5 ]/ Z
30.3 单精度函数arm_cfft_f32的使用(含幅频和相频)
$ Y) G6 W6 A8 N( i: u3 E% q30.3.1 函数说明
3 K$ I2 } J, v1 H6 y& c/ `* g函数原型:
. m- z7 n9 J( X0 O- [8 w
0 y* F& n$ r: m' v* i$ E* d- void arm_cfft_f32(
7 S3 y, U: C+ {. o' G; I$ f. Z8 u0 \# T - const arm_cfft_instance_f32 * S,
5 R0 w. d' L6 w1 b6 ~5 z. \9 A - float32_t * p1,2 N; h' n' c' l5 O% R* K
- uint8_t ifftFlag,
8 w* Y( f" k8 v( L4 _ - uint8_t bitReverseFlag)
复制代码
4 `6 O4 x. q& X& D# a i* Z函数描述:0 o/ u1 _0 _* R4 t) P; V
) m" V$ G& g# O. `
这个函数用于单精度浮点复数FFT。" {3 ^) A% p; E
" n, V4 p/ x8 j5 |1 s. k @函数参数:
; i+ p" Q1 ~* Q d4 f8 ~ g/ s9 ~" [8 n3 }1 s+ W1 `, D$ z
1、 第1个参数是封装好的浮点FFT例化,支持的参数如下:
( n; ?2 b3 [8 a' [, h# v
# l" A" j% _) R& [ arm_cfft_sR_f32_len16,16点FFT
& M( ?0 p" ]! m; t% k arm_cfft_sR_f32_len32,32点FFT* L0 q8 Y* r2 s) A8 g
arm_cfft_sR_f32_len64,64点FFT
! b0 S+ f/ H/ _9 ~; T arm_cfft_sR_f32_len128,128点FFT
- z# j4 c4 _0 [- B; h arm_cfft_sR_f32_len256,256点FFT
4 D" b0 i- l3 o$ C& q( P! c3 l7 L" g arm_cfft_sR_f32_len512,512点FFT
2 V; l5 n3 O6 X' c' k arm_cfft_sR_f32_len1024,1024点FFT' D' o, u& X+ ?* k
arm_cfft_sR_f32_len2048,2048点FFT5 G+ c: H0 k+ ?* E- w9 X# |0 G
arm_cfft_sR_f32_len4096,4096点FFT
" O1 c; n) O# n2 {2、 第2个参数是复数地址,存储顺序是实部,虚部,实部,虚部,依次类推。
0 R6 t# O! G. s: P# t% h- }7 [+ v' R- q7 I" i; K& M
3、 第3个参数用于设置正变换和逆变换,ifftFlag=0表示正变换,ifftFlag=1表示逆变换。9 O1 K1 W& w5 ~6 {2 V0 l6 P6 k
* t% F7 ?* C( Y3 k4、 第4个参数用于设置输出位反转,bitReverseFlag=1表示使能,bitReverseFlag=0表示禁止。
, H8 m- V3 n; i5 G! N7 e1 V; i2 A7 `/ N. v) T
30.3.2 使用举例并和Matlab比较
1 W, J' v2 g8 J# z下面通过在开发板上运行这个函数并计算幅频相应,然后再与Matlab计算的结果做对比。, {8 v6 y N M0 J D. {7 j( O: I
8 u% R# U# [$ }
- /*
/ e& b2 p$ R. F8 Z) [9 H! L - *********************************************************************************************************
( u5 a, M( D7 i7 Y' n - * 函 数 名: arm_cfft_f32_app" {$ g k n) D( z
- * 功能说明: 调用函数arm_cfft_f32计算幅频和相频, p4 M: w# o5 k0 k
- * 形 参:无
3 A1 B' k2 b7 f3 ]9 T& M2 l Y - * 返 回 值: 无
4 H4 [7 i5 h! O$ `1 _3 a2 X% V+ S2 }' u" O - *********************************************************************************************************
, _6 G0 H6 Q1 n; Z0 S! d9 ?8 Z - */
+ n, E, K+ t$ b. P# \: Q4 | - static void arm_cfft_f32_app(void)" k; Q& ^5 H2 }1 Q0 b4 H% ^! j
- {
" }# }& `8 \# Y - uint16_t i;2 P. U* v7 @# V6 D1 x- S
- ' C( d! V. V1 F: T7 V0 \2 P1 \
- ifftFlag = 0; 4 ? G. X1 T, N7 }# J: d
- doBitReverse = 1;
2 n9 p+ g8 M c1 q9 m5 o" Y" Q
. v+ R" R5 ?6 ~5 W7 `' ]: a- /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */
( o5 A2 m1 ~" z- z0 N - for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
7 {4 g% @5 Y3 m/ S B5 W- X - {
# q# w- C' l( [. [! N4 u - /* 波形是由直流分量,50Hz正弦波组成,波形采样率1024,初始相位60° */' B& H# {. V( |. y% x7 D
- testInput_f32[i*2] = 1 + cos(2*3.1415926f*50*i/1024 + 3.1415926f/3);2 ?" u- x: U1 \0 k! }
- testInput_f32[i*2+1] = 0;! T. m% Q. |: w, l# N4 u# E
- }2 u/ ]9 ]& ~# U( z$ ~) g
( A) k0 {& j9 _- b- /* CFFT变换 */ & e9 h4 W3 l0 }. h
- arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32, ifftFlag, doBitReverse);
4 }8 W3 O5 {1 a3 z2 [0 y - 7 a5 j( P! r* b1 o/ j
- /* 求解模值 */ + u! n- C; e, C3 ^
- arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32, testOutput_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES);- q" T, P& M7 a* g, w
- 5 x5 k, D) b" l* g0 R' {- _, |& r
- ' p( ]" o1 D9 D3 k c) @- \
- printf("=========================================\r\n"); / H4 Z( N0 L4 w7 g
- 0 ^, r& E3 m# D' L
- /* 求相频 */
7 Z' T( z/ [) | - PowerPhaseRadians_f32(testInput_f32, Phase_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5f);
4 b7 ?2 C! k& O8 N
+ w: [ H( L/ r2 J5 {/ k; s- /* 串口打印求解的模值 */
# {9 |5 B, I$ @4 A" O - for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
( ]& K+ P: \ @/ F: J - {/ Y) x V8 g4 m# ^ X( h
- printf("%f, %f\r\n", testOutput_f32<i>,</i> Phase_f32);
7 W. e m/ L2 _3 { - } ; T# [; H8 N/ n7 A! \
- }
复制代码
e' h9 U& F5 q. c5 b# i% r运行函数arm_cfft_f32_app可以通过串口打印出计算的模值和相角,下面我们就通过Matlab计算的模值和相角跟arm_cfft_f32计算的做对比。) a4 J0 Q& B$ k, H
$ `2 K; Y* K, {0 A对比前需要先将串口打印出的数据加载到Matlab中,并给这个数组起名sampledata,加载方法在前面的教程的第13章13.6小结已经讲解,这里不做赘述了。Matlab中运行的代码如下::
1 l/ v* V/ v: A* D+ F! k
) p6 K1 v& A6 b W6 a' R; i7 x# S- Fs = 1024; % 采样率
' C' V8 A- j; [! g. t+ Q4 P - N = 1024; % 采样点数- o; b0 ~! a' Z# D/ E0 j' q" L
- n = 0:N-1; % 采样序列& e: K+ G8 B: x% a$ i, T/ ^3 ^
- t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列
3 D$ U& T* w& Y - f = n * Fs / N; %真实的频率- O: q2 {/ U n" F: V7 l* [: x
- 3 ], S+ g- w" P" k7 b
- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成$ M3 N0 _, K' {: I4 B/ ~
- x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ; 0 B. M2 B1 U& b1 m
- y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换9 I, ^4 j" J9 o: \5 `+ d) \2 S5 z' @
- Mag = abs(y);
6 w5 l* p3 @" I$ H7 \ - 7 V3 x2 d, W9 } B1 I
- subplot(2,2,1);% C3 a- d, B9 [" _" ^
- plot(f, Mag); / w! Q& z+ N% ]5 w# {
- title('Matlab计算幅频响应');% a0 ?/ d8 G; b" h+ F
- xlabel('频率');( E* M3 p4 K, q2 D K8 @
- ylabel('赋值');0 n% }+ V; u0 g& l, a. z4 L
# k2 x7 R, d5 w+ b- subplot(2,2,2);
V$ l- `8 Y- S) \* E0 g - realvalue = real(y);2 m0 x4 i' o- Z# l! Z. z$ f, l# _
- imagvalue = imag(y);
) \, p0 Q& T& P# i4 I v - plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200)); 0 D: Q: u' U8 q: ^7 L2 N A! @
- title('Matlab计算相频响应');, s7 l7 D+ S! G6 t3 M% Z* W, ]
- xlabel('频率');! F" P @2 X$ z. B
- ylabel('相角');
+ S5 w7 r6 d& U8 L# V# T# M
- |; E2 [' C+ i- subplot(2,2,3);
9 c% m' m, j; K; q4 m - plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应
7 p5 b" k( M( @1 j - title('STM32计算幅频响应');
) j' w, {0 Z4 K# L. c: I( y8 i - xlabel('频率');
& x6 Q+ V. N: {. Q8 @$ J t - ylabel('赋值');2 ?8 `2 z( v6 N" p5 n
- 1 F7 _% |% M2 B, B& ~! R
- subplot(2,2,4);
. {% f2 `+ {6 C" A+ f6 m; \/ x: @2 r - plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应
# l7 _, h8 z4 ~' h) ~' S, E - title('STM32计算相频响应');
. k1 c2 X$ ^4 u2 t; l - xlabel('频率');
6 k3 E; A6 a" P$ L @+ |0 {8 A: o" [ - ylabel('相角');
复制代码 ' n, a9 e& L2 P' e( z. F. Y
运行Matlab后的输出结果如下:" P0 d7 N' o5 E9 f3 P
$ V+ D# P3 t0 l' {
9 e5 }! N, O& I% U
* C+ x# E3 a t$ l# k从上面的对比结果中可以看出,Matlab和函数arm_cfft_f32计算的结果基本是一直的。幅频响应求出的幅值和相频响应中的求出的初始相角都是没问题的。
7 a7 l" Q$ P% O) G6 ~0 c% K! j$ G+ q3 I' _# f* c) R
30.4 双精度函数arm_cfft_f64的使用(含幅频和相频)
, Y) t+ C2 y3 u30.4.1 函数说明
5 Q& n$ @2 k) h) M函数原型:
, h5 ]8 C, M2 s3 ?- s
0 ]# p- X) L0 h8 A; x8 l9 D; u1 b- void arm_cfft_f64(
8 i+ h, T- K$ |& M- P0 ^ - const arm_cfft_instance_f64 * S,
3 u; A+ b: D0 H$ g6 G3 I0 J& R: \ - float64_t * p1,
. T& e+ r$ l, P( J+ T - uint8_t ifftFlag,/ @& p) S/ B4 C- L1 v# H- p* X- n9 s
- uint8_t bitReverseFlag)
复制代码
/ x( ~0 r" X6 [. }函数描述:; c! C' e! \1 s1 Y
& j* n+ y* n/ _这个函数用于双精度浮点复数FFT。2 V- z& B/ F, O
9 x( }/ J0 k8 s$ i2 u/ r! E/ i6 b函数参数:$ z0 y! |/ r( y* |- r4 o5 f8 Q
! D# Y5 F- m1 q; {" Q3 | g* a3 J: ]
1、 第1个参数是封装好的浮点FFT例化,支持的参数如下:
) }. b/ |3 t. t4 z: Y# B# S6 i
4 I) k. G; j S% _, l4 U" ?4 Q. k arm_cfft_sR_f64_len16,16点FFT
8 y! J2 O, T) r! g/ |1 f7 E2 i, e arm_cfft_sR_f64_len32,32点FFT4 h8 j6 Y; p* b8 m' w
arm_cfft_sR_f64_len64,64点FFT$ k5 H/ C8 k2 I! c+ ~
arm_cfft_sR_f64_len128,128点FFT4 w K/ K/ Z. P& J0 d [2 b" X' Y
arm_cfft_sR_f64_len256,256点FFT1 \) d; K" G" o
arm_cfft_sR_f64_len512,512点FFT# w1 b* e; z3 F* R
arm_cfft_sR_f64_len1024,1024点FFT
. p0 b" X. Y* V9 ? arm_cfft_sR_f64_len2048,2048点FFT
2 _4 i8 b* \! y$ j6 U Q( q$ p4 u) O arm_cfft_sR_f64_len4096,4096点FFT. `# Q7 |( V3 b
2、 第2个参数是复数地址,存储顺序是实部,虚部,实部,虚部,依次类推。( c% h* z" q+ Q, i e3 O
5 u, b) L2 L0 _2 D' ^; t7 Y5 S
3、 第3个参数用于设置正变换和逆变换,ifftFlag=0表示正变换,ifftFlag=1表示逆变换。; w f1 t$ P( N
6 Q& t3 q. ~ o0 g* \
4、 第4个参数用于设置输出位反转,bitReverseFlag=1表示使能,bitReverseFlag=0表示禁止。- T: D c( O7 X" z, ~; O0 J- n
: z2 s G( [. B2 A$ T30.4.2 使用举例并和Matlab比较# Z% K- R+ J& a8 h7 P" F
下面通过在开发板上运行这个函数并计算幅频相应,然后再与Matlab计算的结果做对比。* s& V7 E- T j1 j8 I
0 o* Y, f9 A$ v0 r$ Y
- /*$ X7 `. \% }8 U! ]/ K1 x
- *********************************************************************************************************$ A' A8 S" M4 {2 k- b5 s- p5 h
- * 函 数 名: arm_cfft_f64_app e8 x h& `* H0 `. i4 [
- * 功能说明: 调用函数arm_cfft_f64计算幅频和相频
5 p. ~ L; I; s- X+ N - * 形 参:无
9 e4 ^8 s3 x& i. a. d1 s& B" Y3 C - * 返 回 值: 无: i* _' ^1 X* f3 a6 R0 f
- *********************************************************************************************************
6 Y. |& X- T- l7 I' @ - */
& }. z) k& A$ L$ b! o( [0 r - static void arm_cfft_f64_app(void)+ B$ \: k$ ]" y/ |) ?4 J
- {) b6 C) f5 z3 l5 l6 ?
- uint16_t i;
9 R1 a" [6 z9 K# y0 k& l4 ~* P) C) K - float64_t lX,lY;
$ E7 s3 @3 c/ w, Y8 D
" {4 `: F' d# ]- ifftFlag = 0;
" \6 c% B. p5 D) C4 X* y - doBitReverse = 1;
( w8 k- R* c+ t% q
! _! z* W& [& M6 I- /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */( k* Z2 T" K" F ? N
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
3 f9 m# Y7 h1 K# l5 r" Q - {1 j' q7 E$ O0 J6 \* H
- /* 波形是由直流分量,50Hz正弦波组成,波形采样率1024,初始相位60° */+ u/ b4 {1 q, w9 W& }" @0 p
- testInput_f64[i*2] = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/1024 + 3.1415926/3);5 z+ z9 V0 \8 @1 z" M& H
- testInput_f64[i*2+1] = 0;. E; z/ r7 t0 o9 w7 f; n# m- |
- }
' ?% `) q% x) ~/ {) ~4 a4 C - / c+ Z3 P1 [$ A4 Q
- /* CFFT变换 */
9 g, r+ r2 s8 ~6 O. S8 o1 ~3 o! i - arm_cfft_f64(&arm_cfft_sR_f64_len1024, testInput_f64, ifftFlag, doBitReverse);! {4 e- _7 P0 \0 g$ z. L
- ; z: @( G: ^) o% M d
- /* 求解模值 */
0 D+ H1 H# y J4 W' J; ]- X - for (i =0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)% n6 w2 z8 }5 i" ]
- {
0 _ x6 q* g3 _ i( w - lX = testInput_f64[2*i]; /* 实部*/
4 K# e' p, c. u" J( a. j - lY = testInput_f64[2*i+1]; /* 虚部 */ 4 k& _! l& D8 s3 U3 }# `0 l5 z+ |
- testOutput_f64<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = sqrt(lX*lX+ lY*lY); /* 求模 */3 X4 [5 z3 c7 G9 v2 A/ L0 s* z
- }1 b$ h$ y H$ S2 q
6 `3 K0 Z8 j4 n3 @: T' @- printf("=========================================\r\n");
& Q- Z3 H+ u3 L) {9 Y6 O - 1 }( H: c: Z3 Z. F9 K( w
- /* 求相频 */
8 t; v4 r8 P2 E! _: r - PowerPhaseRadians_f64(testInput_f64, Phase_f64, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5);
' F( }' N; V( X Z/ ?' n6 A4 K
" h. d( m) c4 y+ \. c. D! Q$ p0 t
2 }' K2 u" [: F: z$ w- /* 串口打印求解的模值 */$ D0 ~8 Y- l* n( |3 c
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)/ k! p! d2 u7 H6 g
- {- _2 V0 N' H7 U* K# I
- printf("%.11f, %.11f\r\n", testOutput_f64</span><span style="font-style: normal;">, Phase_f64</span><span style="font-style: normal;">);8 z7 Q& H, S) r( w( {
- } . M9 E! [1 q+ _
- ) k3 g# k4 n( h$ W" ~$ ?
- }</span></span>
复制代码 1 U, y9 h5 B# O. `. `) A( K
运行函数arm_cfft_f64_app可以通过串口打印出计算的模值和相角,下面我们就通过Matlab计算的模值和相角跟arm_cfft_f64计算的做对比。' p( H: ?* \' ]" T' c8 L- z& v
6 K0 e' m) ^- O- f, A7 g
对比前需要先将串口打印出的数据加载到Matlab中,并给这个数组起名sampledata,加载方法在前面的教程的第13章13.6小结已经讲解,这里不做赘述了。Matlab中运行的代码如下::6 L/ P8 S% Q% ?* |! F0 r
* l' w( {: }6 K: F) A# H/ r: l- Fs = 1024; % 采样率4 `' m D' e6 q, x( a3 i" a) v# b
- N = 1024; % 采样点数+ Y- b3 N$ f. A" J! \. K
- n = 0:N-1; % 采样序列
j5 \- j3 b; m - t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列
) F2 M5 z% m- z' h& j - f = n * Fs / N; %真实的频率7 a, B+ H( ?: ]
% N2 `; H% l) k3 H- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成
+ P# s( O/ r. K* j - x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ;
6 Y: Z) F3 ]3 Q' v$ }/ } - y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换
, Q. h( W5 D) }' \7 ? - Mag = abs(y);
3 @9 q( c& y7 m2 t/ T. L' a - # {! F. v/ ]: X \
- subplot(2,2,1);
7 S4 I9 b7 a* {$ L - plot(f, Mag); 4 s* i$ k _$ H& I# d* `
- title('Matlab计算幅频响应');7 r" {1 C8 R3 f9 [2 M, ~- L
- xlabel('频率');
1 x: [- [2 _3 v- u) Y8 Y+ b: ~9 O - ylabel('赋值');( W' {- {9 H8 `0 ^: {
& w3 }2 d; S* S; h" Y3 }7 {$ }- subplot(2,2,2);
6 m; f9 u' K3 F5 K8 C - realvalue = real(y);, {* Y a0 L8 b: l" m
- imagvalue = imag(y);
; O3 g2 P6 @' [ - plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200));
: l$ M9 D/ N( {( { e - title('Matlab计算相频响应');+ D3 X' J: O2 a5 a! E; v1 p2 X+ q
- xlabel('频率');
+ A8 c+ c5 ^, q: X: l - ylabel('相角');; R- }1 O# ~, | n
- 3 K/ J, E/ H8 f2 k8 t
- subplot(2,2,3);5 v8 q$ T, }# b( ^7 l! M) I
- plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应' B- z6 J; H) J. n; ~8 P9 ^1 `
- title('STM32计算幅频响应');
& N- H- E7 V& d/ a! r. `: {% @: U - xlabel('频率');
" n) {3 p* d! [! u+ V! d - ylabel('赋值');
7 w: J% d$ s) d/ ~% R" v
+ n" W% r2 K1 W t2 K8 w- subplot(2,2,4);2 |9 |( d& E- Q' T, z; g# g9 A
- plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应2 G/ c- V# _- d
- title('STM32计算相频响应');
& M1 f# l3 r9 {4 E) B - xlabel('频率');5 B# V2 k- V2 z5 @2 k6 k Q! `
- ylabel('相角');
复制代码 + S/ j6 [! V5 z0 i, s' c( o
运行Matlab后的输出结果如下:
& v' k6 D: O/ m' U" x/ q4 `: X% w3 C/ s p0 `# D3 F1 b/ l6 Z
# B2 G. o- s0 K. Z. J6 Z/ ^/ b) {
从上面的对比结果中可以看出,Matlab和函数arm_cfft_f64计算的结果基本是一直的。幅频响应求出的幅值和相频响应中的求出的初始相角都是没问题的。
( c% F1 i, p% Z0 t
: ]3 K4 ]8 b, K1 L; }" t. T" A9 }30.5 实验例程说明(MDK)
" v, a h% F \# Q* K1 d" V配套例子:
+ V6 w) E1 U" _( ]5 s- l" T# l- C( c2 ~* u( L) j
V7-220_复数浮点FTT(支持单精度和双精度)
3 G, r7 G5 N% a/ u0 x, r9 w$ ]" f( P$ |2 I/ J4 h5 X
实验目的:- G5 S( U9 Y: F9 C& e9 a/ S+ v
7 _' y& ^+ }+ J3 ?! y+ l! \学习复数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点
- L0 a d! h. ^1 t; @6 @6 _5 R) f o
实验内容:
3 t. k& V5 v( H; N; W) i; Y0 I
' H+ K% P7 K( P! ]6 n5 O( f' R7 L6 I) m启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。7 J' T: _0 ^% [
按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。. P" {% x) h9 Q$ r* ~
按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。" G0 |8 ~) o/ i
. W9 D' C) s: o R* j# C使用AC6注意事项
, n& R2 j0 i; V0 X8 g5 v" p
; o3 {! Q1 S, c3 r8 ~特别注意附件章节C的问题
" p0 @( q/ s& d6 x& `
7 u- a, u t0 d3 u上电后串口打印的信息:
% y+ R! I# ~7 V c6 x3 i6 d$ i! K/ C; q
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
$ ^, Z% I/ A; r$ \% H- Z' q& _4 v# T
9 @" i7 O# N9 k$ W* ~- a
1 A. I. H- k3 G6 Y+ D2 uRTT方式打印信息:/ C- H( H) v8 U" Z# ~
5 u2 ^+ R* d# W/ t0 v2 d0 C
4 z; r% {) i$ J) V2 l. w: I+ y
4 S# M4 {' P C- M* j& i9 Y4 j程序设计:
" S8 |4 p c8 o; Q! V( L
8 V, v; T& p |/ o% i$ K1 j9 X9 }0 z 系统栈大小分配:
6 H5 V! Y1 @" @! s$ C! u4 O, X# s) |; ~, ]" G. Q% v2 G' R
, T6 f6 U2 @2 l7 E/ @
: p( g) V3 r% M* i RAM空间用的DTCM:
8 a5 V4 e& x6 X& {( ?4 z- m& `4 i4 \% u/ ?% t5 A5 B
& H3 t$ F6 I* A7 a, \4 C4 \7 w% a* R% I1 `0 }( o
硬件外设初始化$ x6 e: V9 s( ~* k# F5 q
# [: f. e' P$ o4 _硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:) Y! E" c8 \3 e$ N: W
6 N8 v; Z) S' k
- /*
) Q/ I$ f, n* \& q) o! R8 X - *********************************************************************************************************
/ W# ]! [4 x/ B' p - * 函 数 名: bsp_Init
3 Z: N: g( Q* U - * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
) j* y# R8 I2 a$ p' I$ R7 o, A) S - * 形 参:无
0 k4 F# z( j2 s) T f( { - * 返 回 值: 无
3 r4 T+ I" G& ?6 i - *********************************************************************************************************
3 S+ C! ~! { n7 J% ]4 L' k6 I4 P - */
* u$ x0 n# c: f - void bsp_Init(void)
' J3 I" U+ ]5 l( o% F4 j8 ]: L - {, m6 s: q: O5 u: Z& j% d
- /* 配置MPU */8 Y2 ~9 e7 w) C9 c% R2 E
- MPU_Config();3 ]. t3 J' G# \8 y/ g! r
- 7 a( W% x3 d) ^8 @) T3 L4 L" p/ w
- /* 使能L1 Cache */
& A3 H6 c. j0 `9 _/ f- [$ C - CPU_CACHE_Enable();: l4 C$ C, t7 N" e8 D
- # ?+ p9 x2 f! ^$ u4 u
- /*
3 _4 G- [- c0 R - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:( s, t9 k6 `. r: |
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。+ U. E \" Y' {& x% k
- - 设置NVIC优先级分组为4。6 z6 @$ _- C* Z! s4 }! C
- */
% o6 R; {$ G! S A9 [ - HAL_Init(); t; h! q k) D+ [1 N* ^" w
9 w7 g+ W$ Q! c. t0 G3 C; m7 p- /* 7 p/ N' w1 }9 F. M0 t N1 ^
- 配置系统时钟到400MHz0 {' p0 i' g) `- W$ F9 V) I w( m
- - 切换使用HSE。: {1 s! ^, q2 A6 y
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。/ x( f% i c& A; Z5 h- B& ?
- */! B6 i: p4 B- I) d
- SystemClock_Config();* ]2 T6 p: u7 z$ z: _
: G$ L, ^* W4 z; g% ^- /* ], x% a& s# a0 u8 T$ g" Z
- Event Recorder:. c' A0 k+ y' t9 ]( h
- - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
, B& W e& v6 z2 u - - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第8章
% u$ ], e( p% W: l( M - */
3 F! X; c- x1 B - #if Enable_EventRecorder == 1
0 I- Z# e# i3 T: H- t - /* 初始化EventRecorder并开启 */
0 b. a$ D5 X! b" \ - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); N+ ^7 h3 L, }9 q: _) G
- EventRecorderStart();
8 N( c: Y1 ^: h - #endif: I& m5 N8 v* J' p9 _! r6 K
- 0 r) j) ~- L2 U1 i. G
- bsp_InitKey(); /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
' E9 I! J8 X) C* U* a - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
& d. K7 s, ?# k' c) K - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
7 ?# |+ D4 H$ V - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 9 Q! m6 x# b0 Q- M1 q
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
0 y, A5 ], f, q" ~1 [ - }
复制代码 ! z! D4 G( p K, i! A# v+ C) o
MPU配置和Cache配置:
) Z% v; Z( s/ J Q1 w$ O j* s) g
/ u6 D! H, Z$ T* l3 g5 ]数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM),FMC的扩展IO区。
: F8 B: r, N( u4 M5 {6 ^, L2 x9 v; ]; S! M$ Y1 b2 o: L% J3 S
- /*
) |% U+ Y# E9 d - *********************************************************************************************************
; W. F+ j& k! G' v - * 函 数 名: MPU_Config) ]* S$ @( ]) A" t8 F
- * 功能说明: 配置MPU& _8 J8 ?' H) ?2 i
- * 形 参: 无
1 ?! @) t C* r; w& S - * 返 回 值: 无7 e$ b* y. t, |2 \. n. m
- *********************************************************************************************************; ^6 N& P( [6 y. e) V# Q/ O* ~8 k
- */) x0 j: _' x4 J8 a1 R3 \
- static void MPU_Config( void ): J+ ]1 a: m4 L) j3 q" x2 w
- {
* c" ?3 r. Z, ~. Q, z5 y - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;2 U9 L( e+ i5 I$ O
- + L) ]/ M9 E1 k8 @7 |' T
- /* 禁止 MPU */
/ u m' H( F7 U9 p1 Q - HAL_MPU_Disable();3 R# h" P( `7 Q9 @1 U, U
- * z" t. r( A3 s0 w3 y1 ?
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
! D* A- ~9 a4 f* N7 X4 h% L. ] - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
2 k5 O6 [/ }& j o, l0 W( I - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;, ~# N- D) Z" ?+ n% K
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;; _8 ~- ]2 w# w3 j
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;/ y$ ~$ [: o3 W" |
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
. N" h$ n1 b D - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;/ k' r4 |( M! q1 a0 J4 g+ Q
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;) S7 r* X- x2 J) b; Z
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
& |) d6 S3 W, @+ ? - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;0 G1 h" B& x( t/ S4 H+ {: g$ B
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; s2 c: b% ^- T
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;$ d" ?) v' v+ m; s0 a; S3 b3 L2 t
6 k) n1 P5 i8 O0 l* S' r- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
& l5 e& ~ |9 v8 l* C# c - . ]& D1 O2 K+ ?; W/ J5 `+ {( O0 t
- 1 g S9 S4 R: p& w. A, W% V A0 Y
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
2 U. N! e' I6 ` - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
2 I* |2 e% G0 T, b# p$ w9 \ - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;! c, E# d; m ~' M- w# t
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; * |- ^+ J& l: h: V4 R z: Y4 F* V
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
! R g" F9 f- S9 ?1 a - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
" v- b5 p; N6 [3 W$ G% A7 r _ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
$ C% k6 f7 w! l% t - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;, Z* x0 u Q# |+ G
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
, O" D5 u0 t3 O8 g* y - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
/ T1 a6 i& P$ d4 c2 u* m4 j; T1 A - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;: S/ D/ ~9 @- J; }( g
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
+ p/ l4 W% }0 g9 j2 }% B% n - ! K) j3 v0 T5 X# y& R
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
2 l/ |* G9 c2 |4 V( {0 i - 8 Z' Q+ n$ [1 F v! z
- /*使能 MPU */, }4 c9 M; s7 C
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
% s' c* Z) T9 J1 p5 I, G5 T2 G - } e0 ^% s) ]( R4 u/ O" V
- " k7 q, g$ l7 Z& B+ Y
- /*
1 V% h9 D9 i9 G" p* v- a - *********************************************************************************************************
1 W3 W8 r, `4 C# I0 ~5 N - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable @ c' L! G0 ] {4 N! d
- * 功能说明: 使能L1 Cache& I3 q1 N. J) u. f9 v5 K( x* E8 K: B
- * 形 参: 无
# S0 c" O2 b' h9 J - * 返 回 值: 无
! j6 x" H4 p V$ k - *********************************************************************************************************
5 Z( R2 L+ x+ s - */
( f0 L8 ~1 _' H, @ R - static void CPU_CACHE_Enable(void)
0 s' @" @: d& n8 X - {# B' J" r# r9 g/ n4 y2 [
- /* 使能 I-Cache */1 P4 T/ @- _6 d0 U$ u
- SCB_EnableICache();% H$ N# G5 Q4 d$ S( K
% ~0 A/ C4 U/ K! D$ S* l- /* 使能 D-Cache */8 S# j( y' c6 Y" G6 F0 f; P
- SCB_EnableDCache();
+ j5 N- `$ D, l - }
复制代码
( t% F# n. H- e$ g. H' O& ~ 主功能:
* I& o4 |5 m$ J p6 L+ I' x/ y$ t& I- _# X* u1 u
主程序实现如下操作:3 K8 \( C2 V$ o; J; o# @: _* c
) n. K$ I1 Q- V1 Z; f8 G3 z! u6 ~ 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。2 j) e5 i( f: H; d
按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。
2 k, Y# j2 S9 u 按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
# L8 f8 C( e! z" G* M% a- /*
& J( \+ K( Y; S- } - *********************************************************************************************************. p" J/ D7 E- h
- * 函 数 名: main
% j3 G% E6 H# e- b - * 功能说明: c程序入口8 Y% @) m- r$ x
- * 形 参: 无' P8 z/ w9 E8 O. s
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
$ n7 `: G" w6 \, Z6 N2 {* } - *********************************************************************************************************# G+ T! c5 v/ [
- */ G$ H/ s* \' H; x3 k1 X
- int main(void)
9 g; v9 k( {! e8 s, \' n - {
. A( e! G% t7 ]* \ - uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */4 a7 \( p$ H, W; f R/ k8 Y& W$ t
& n/ Z3 V) u' P/ c! K. M4 D- ' G6 p$ R( N9 L: B6 D" r. a |
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */5 V/ O( x/ S% L7 q& E6 F
- PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */; V9 O2 v6 C1 z9 @: y( ? b# w# C8 x
- ) N. M Y. a+ b0 O+ g
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */* Z' k4 r3 W* m: K
- . z( q, h$ P( x' Y9 A
- / Q- H( M8 U% K1 G4 ^! g
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
+ w4 ]8 z2 @( E7 t% i, t, I - 8 r- b' G. r% [6 Q$ v
- /* 进入主程序循环体 */
. r* U# b. [( q4 L5 v - while (1)2 S3 A+ a# M# w& c* k" d6 a6 E. {# Y0 K
- {
. j$ I7 D) W, c; c - bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
+ o; V! j7 [# Q) m% U! Q
+ k3 [, |) I& { k- " o4 ?& d/ N; c# }% q& i
- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */
( y4 _9 P, V5 H' W0 W; J - {
# f9 w. x0 `3 A0 i F ? n p - /* 每隔100ms 进来一次 */- a# q8 ~' v2 d0 s u
- bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */
) ^' Y1 S x: e9 ~- S0 Y7 }2 M - }
: J% R! r& H8 K& G$ X - ) v4 \) b" x7 x1 |5 ^
- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
V M3 b8 y: [4 I# j - if (ucKeyCode != KEY_NONE)
0 w( g# Y# A0 b; |! ` - {9 t4 V5 W& \/ o+ V2 e+ L. p" l
- switch (ucKeyCode)5 H8 v% C5 _! m. Z; L+ v
- {
: l$ L( g0 ^& ~& m: ` - case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */' F1 x1 M) k/ m, C
- arm_cfft_f32_app();" N. A+ n% @/ q) s# U
- break;
! Q, v5 |3 s) L+ F - ; e6 I7 e/ y3 y m+ g E
- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */3 q% Q9 |" ^4 B4 ^+ K5 ?1 g
- arm_cfft_f64_app();$ B3 _) D' S" U- f
- break;
: \7 L+ v3 J I$ M& \) } - 6 T k& i2 O. V/ @7 d
- 0 L4 x; c9 i/ y7 d
- default:5 m. M1 z0 W( v( n
- /* 其它的键值不处理 */* K M. w5 [* w5 V% L
- break;
9 Z6 M) N2 v; ~3 F& | - }3 n! D7 i+ G7 C$ O6 O7 H2 W2 {* F3 Y. }
- }
7 u$ v- a5 e, }' F! ? - 7 @) b F5 H0 m: `! C/ z
- }1 g' w8 o5 @ q7 L" ^
- }
复制代码 0 a$ m3 a& l, P: ^# U
30.6 实验例程说明(IAR)4 F8 t9 ^: k) l, v- _8 D2 \6 @
配套例子:
, r, `6 S! h, A
4 R7 d9 m6 N8 I v( NV7-220_复数浮点FTT(支持单精度和双精度)
) `6 G* i& \. [% {3 w# r% B3 I: F d) J* z: T( W
实验目的:, ~, V4 D4 s R4 _- I2 Y
; l9 K- J9 E' O; C2 z$ _( Q5 B
学习复数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点, r: g- \' y3 a, y
! u! y. J; a' _* v" N实验内容:7 h2 r. _3 A' a8 \( t# H3 A }0 G
" V( v7 A7 f8 I5 g1 ^0 M
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。3 @' u# L) E: ]1 {( R0 |! d r
按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。) v: {9 L: F- a0 d
按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
: v/ j& X6 }8 l
2 x! g1 J' j4 b6 n使用AC6注意事项1 ? ~: {2 Q7 G+ k* e$ y# w
. z! Q6 ?' Y' W" l) J2 Q特别注意附件章节C的问题
( A% E Y6 p: y" l, w, x! ?5 ]+ R6 H3 N
上电后串口打印的信息:, y U D/ x1 e$ X: h" F9 f2 z
z& ]/ B' Q) k: R4 e" d
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
Z( l5 j# n$ L% _
l3 V# N2 E: t
$ F8 Z8 W4 {* Z- z! W6 m- X1 }9 `& k1 @# [) }; L
RTT方式打印信息:. G, s1 R% i& L/ ]
6 G3 |5 T6 `- {7 c& O
, p& D! [* U! K' c8 l4 F ?( V) J7 @7 ^
8 y1 u) t! C6 v# y# j' L3 u程序设计:
2 d& e' m1 G0 I1 Y" N4 _* N! n; z/ v, D m
系统栈大小分配:
) n, Y5 @9 q! z; u: w
- t# I* w- s+ r. w: F K3 e/ Z% i1 ~ s8 w+ _2 I3 x# }/ n( m6 M
8 H# c, m. H6 k" A RAM空间用的DTCM:
! y. I+ k! \" Q# Z$ s8 `2 C
( i! X$ T6 Y& K Q
% s$ `9 S2 ]; e6 }: r: U% x; T8 N) L. m
硬件外设初始化
" r% Y6 o# J+ f$ H, T$ L
9 R: O. w/ f4 X+ Q( r% S硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:: P2 Y, S6 G" {- ]5 p. J
3 [% p) j% Y% j% k- /*
; Z8 C2 Y0 [2 T, @. c5 \, ^ - ********************************************************************************************************* M/ t" {' e+ \0 X! o; T, h) Q
- * 函 数 名: bsp_Init; g l$ \( A2 w' D
- * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
! c: _* F( G9 j" w4 Y" q9 n - * 形 参:无
+ e2 C" R) k8 }- a - * 返 回 值: 无& ]+ I7 H+ \8 |8 W( k
- *********************************************************************************************************
% d* @% S% b$ F/ o5 L7 k - */6 e& A$ @3 W* E
- void bsp_Init(void)
; z5 P3 D, Y% `3 K - {9 a% z* b' M8 t3 {
- /* 配置MPU */ B8 R# ?- M( V f( k0 p: g. ]: h
- MPU_Config();
& x; l/ |8 V9 ]6 U& h8 z
I: x4 r' b% q# {& r0 Y- /* 使能L1 Cache */
' I/ Y) n3 ^' S; R S - CPU_CACHE_Enable();
+ o1 P8 H4 @3 E# g9 L1 T5 U/ d
r. Z0 |' T5 o/ Y2 F# T- /* ' k, F$ O$ P. T7 d* G
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:# B1 |" G+ ?6 S3 x1 N
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。" N) l7 N0 u: E2 z: D4 x; U
- - 设置NVIC优先级分组为4。
$ M. G. m& C4 d( _8 a+ K( X' c - */
3 q6 L3 K* l0 r7 A2 {2 q$ ` - HAL_Init();6 p4 n8 h) {- c+ V% R% H7 _
- ) w( } |% k& e9 n1 N, r4 a, r! s, L
- /*
7 x. y" u" T ~ - 配置系统时钟到400MHz4 }* r) c; n6 ?; k( {6 H# r; C# S
- - 切换使用HSE。
. }- P; Y8 Y2 p) W7 x0 w - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。- N' ?4 {7 l p K; p) t* s& B
- */( A' J" E5 {: I! @$ h" r
- SystemClock_Config();
( p0 @8 s+ S$ y7 q p: u - 3 C a- |% z' u, g
- /* 2 x* ~& l: g' r& a3 p: _! j5 q: b$ _
- Event Recorder:+ g3 f. V2 z9 c( y
- - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。/ f- `; { [; x8 G" z9 u
- - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第8章+ T6 |5 M% ]( d/ ^
- */ / @5 R/ ?1 F$ j) \
- #if Enable_EventRecorder == 1 N, {; o" X( ? V8 u5 N+ w5 I
- /* 初始化EventRecorder并开启 */
. Z6 w0 u1 |, G1 N1 z - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);. x8 J; J" t/ ~
- EventRecorderStart();7 s7 s+ ~* N+ @3 J
- #endif
4 h) \* {0 @! G* `
" |/ W4 G& Z% b6 ~/ N- L- bsp_InitKey(); /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */- R0 U9 D. N; g6 J8 W* r4 N$ X+ N
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
C% b) U8 l: q: x% F - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */% U, x# W1 u$ M0 u
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
6 @2 u4 Z. J5 @ v3 H" u8 O4 X - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
+ ~% _3 y. Y& d3 f( L- u2 f6 U - }
复制代码 * |4 a2 s# k4 e4 o% Y
MPU配置和Cache配置:
$ [6 G4 w1 `$ g$ d
& t4 Y, y" p( T. w0 S `数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM),FMC的扩展IO区。
) D0 K& x$ h! X N0 A8 C, R. _( m7 Y9 u* d; u* d/ O# J
- /*4 \; S% R8 b D
- *********************************************************************************************************
+ u9 e/ z9 U* ^) o% W" Q - * 函 数 名: MPU_Config
, Y5 N# U F" J: v4 z2 e' e, s - * 功能说明: 配置MPU b. Z7 X; p- }, d1 x
- * 形 参: 无
$ |$ t/ J# q8 v0 v5 f7 i - * 返 回 值: 无
& j( d2 V; X0 K) k6 m2 U2 W - *********************************************************************************************************
7 H- X" j' Y# s) C# }% ] - */
% A' k, ?0 E1 T3 y - static void MPU_Config( void )
* U* C: D0 L0 `( w; _. U" ]: J - {
0 N& ?% j8 U' c7 m/ M$ c* o - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
. S1 D- E ^ Z* t, a
. D1 g9 C, f! ]+ s ~( r0 b9 _7 {- /* 禁止 MPU */. n) n9 A4 d( n& |% q( f c: f
- HAL_MPU_Disable();
+ v" x3 q: k( ?5 _8 X! f
8 G! S h% x9 e- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
, `: u1 ]0 {: Z- V - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
- l. I2 g Z/ m& v7 Y6 q& y - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
, i( ~. e! ?& q: R* k9 l) I* f - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;: o) }( Q2 `- A3 l& X, q% b
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;: z" ~! d7 h# \" V( ]) U% x$ F% U6 N, W
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;; ?; q6 }! a# e# ?- a6 b
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;9 N- [' ^1 P& g" ^; R
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;+ m; M) M! d; g
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
3 Y1 r2 E: f' {5 x - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;3 b( m) ^+ s/ E
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
# C8 `' y* f' C! G0 } - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
) g! ?5 n7 |! F. `8 ^- H# A# ?$ @
; O. s3 G# y: u* J; }# j- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);) \. ?$ b) G/ `- B
- 4 i" d' n! @0 x! Z2 W- |1 a3 E- H y
- ( \$ k7 L* _) a9 ]/ f; z4 f; Z
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */+ ~1 ~7 |& w7 U* a9 D- p- [, h: z
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;& n4 k+ K1 F5 _
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
/ e. A9 P' D/ I) i - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
! \' c9 I: d, z: R4 w' Z, n - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
# l. [) v3 q& U; G - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
1 D$ B* y4 c. W. W' e, l - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; % r* k0 F. D& l' ~' q" G* @
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;6 @/ n) ~( g3 z# }1 [: s
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;! }4 A: h1 x: }7 j u
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;; _6 n- Y- C C7 ^" I
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
3 \# Y4 c4 p3 H# r6 M- l7 H - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
- p2 i1 d+ m9 e' P$ j4 J1 I/ n6 z4 B
& O/ q9 J; P6 U M+ U; F4 G- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
* y _, G! l% F# z/ C [3 u - 3 x- e+ S) y- ^/ J/ a) A- l8 r* r# ]
- /*使能 MPU */
" G; u$ E& w& Z6 z1 h1 q - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
2 o x5 |6 a w8 H - }3 ]9 n8 Z$ `% l! e6 c
- , n7 ~- A% Z/ Z7 Y& y" d8 ~
- /*, X6 f" ?# [, F% ~! G6 P1 Q3 I
- *********************************************************************************************************
5 ~! T% {! j, ~' O8 }( |4 g - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable& e0 {& [1 i, R& h0 t7 {
- * 功能说明: 使能L1 Cache
8 l- i- p& w: S! Z9 v9 o - * 形 参: 无
$ q+ p3 y: |/ l2 a* z - * 返 回 值: 无$ A( K: j' U I2 }& b
- *********************************************************************************************************2 o9 n+ }' a% s, R' F% c% @
- */
# A- x" t( }0 M! H - static void CPU_CACHE_Enable(void)* U& h* d3 g: ~
- {5 ~2 _4 R' b3 `5 [3 T! \1 B
- /* 使能 I-Cache */
z. N) u& P w' h9 d - SCB_EnableICache();4 {0 b% {$ @8 M; T6 j, ?
% V+ ^+ v- M( C5 i' L- /* 使能 D-Cache */
0 U2 q. C7 i; }: s - SCB_EnableDCache();
5 N7 a' U) J' U- p1 Y, q - }
复制代码 ( r2 k) T2 K0 B9 ?+ `
主功能:" E! ]! S- K+ m5 O9 i. d
. p1 g7 m7 E7 o, W* s. g
主程序实现如下操作:
! s9 ^6 o8 z0 m5 A3 g, r/ C/ _' E; i8 F
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
$ x% F- D* z2 J8 z9 L 按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。
+ ?" `; v q# @- c k- B8 I+ |3 L 按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。; q6 T7 ]. F; T; @9 t
- /*
3 i- Z$ p |2 b4 X M5 K. \# o$ p - *********************************************************************************************************
: @4 V2 G' z3 ^/ t! C, i& W - * 函 数 名: main9 |6 P! `1 S9 R
- * 功能说明: c程序入口! h5 c/ l5 z; e; u, ?
- * 形 参: 无: D; R/ d' l$ {7 X0 n6 [! y0 n
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理); i" u' H; o" C" d! ?2 S
- *********************************************************************************************************
! l6 x# E, y' T" c, D5 @$ G - */# v/ N! w5 L* L* v8 P
- int main(void)0 S* u+ w, `; `
- {2 g% \9 z$ F% z; x' R4 C! X1 ?
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */
, R5 u. ^* ?4 n$ K! L; e
1 k/ Y# S# M+ B' ^( `, t, B
0 \: I/ O8 h& L3 g+ ~ A" K5 h- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */6 o. d" T m; k9 y+ C. ]- R1 I
- PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 *// V+ z1 y$ u! ]; n
( K" ]( W' q2 D3 \9 z; @$ S5 U- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */; g, I" u" q1 p# e O. X4 F# ^& |
- ( Y; l7 P' v4 F( C. T
- , G J y8 R2 H7 ^/ n# a
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */' ^( b. l5 @$ s' J
- : t/ @, A' T9 d: H
- /* 进入主程序循环体 */
; M+ k, X" n" Z. u4 `/ U - while (1)
. C$ }* l3 o( m* M' J - {# M9 y Q% y: S8 Q: N1 t! Y
- bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */, G8 J0 b5 l$ ~& j
! n6 y# W8 K, d8 M1 M ^3 M1 u- . ^6 C- r, N a z X6 C- v
- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */3 r8 |* I2 h" U( H
- {# m, N% m6 ^1 ^% ]3 q% E4 d+ H
- /* 每隔100ms 进来一次 */7 W1 R+ v/ _2 e% {6 |* d
- bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */
! W) Z9 y- b. u" C - }
/ p( p( j* E+ G5 F8 A! O* m' U - ! O- T. v9 v1 S9 l& A7 |- y4 N
- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
1 ]% P" w% Q8 P& B - if (ucKeyCode != KEY_NONE)
! G6 J) Q1 ]5 O' ]) C - {$ K$ s8 ^) A! W2 O, I: ?% `
- switch (ucKeyCode)$ w' Q' ]/ A$ [8 K5 P. _! z# k) {
- {
1 w6 }, F, ~7 o( a - case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */8 K% }9 E& T6 X; b Z& g
- arm_cfft_f32_app();
0 e) f/ C" l' L: O3 h& c- p - break;
% t8 F# V$ R1 R1 o6 s! p
n$ ]3 T$ f1 r( V( C- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */
9 j* P H" G- [' {% ]$ @' K' X - arm_cfft_f64_app();
1 z% m( l. W2 E9 y4 R( E - break;
5 ?; {! Q7 F2 P9 C - + K' t5 T* W# l4 e ]. Y
- & O6 w0 c- R# m! t
- default:
% }/ k$ n+ \4 ~% ^* Q6 Z9 `. s6 } - /* 其它的键值不处理 */9 t# e! @/ o8 A% i% s; `
- break;
6 H4 K$ o' S9 s# x) U1 L6 T @ - }2 K. X% j" y V$ }, q( ^
- }$ A; ^( ^+ ~2 ?. y2 c3 z
- # H" M- W5 ?8 }7 t' K4 j) ]% H
- }, v! \; T, J" P+ p2 T, ?0 [3 A
- }
复制代码 9 u/ t( @9 ?( A+ B1 `6 ^0 s
30.7 总结7 V3 E- w' N! e. V( I
本章节设计到FFT实现,有兴趣的可以深入了解源码的实现。& G( V5 J) L/ h& ~" g% H3 |$ K
! m# P* N) Y: F8 k
, Y% f* z H/ M7 V; y1 u6 o
U# ?; g7 c# T( U8 E! z |