前面是关于怎样运行fpu的，以及相关的环境配置

) s  F6 c# o) [+ bFFT的测试
先看一段关于官方的FFT测试例程
. p% b, L1 i: ?- ~/ n里面添加了相关注释
. J9 @3 _* @$ o6 k

1. #include "arm_math.h"
   ) J6 X. K9 e, W! g4 t  d
2. #include "arm_const_structs.h"
   
3. 
   - W. F! N5 T1 A( I( O1 m, s  _; y
4. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   $ X; C* s7 K  E+ D! c) q# B5 X
5. 
   
6. /* -------------------------------------------------------------------
   
7. * External Input and Output buffer Declarations for FFT Bin Example
   / t3 [# a: S9 ?4 c$ r1 U: L
8. * ------------------------------------------------------------------- */
   . k/ ?" j1 o1 y
9. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];
   - W! u; g2 W( K; F: k5 n8 f& |
10. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
    # f- o# a4 J2 P: x/ [, T- v" s% O
11. 
    5 d1 A( b3 V/ Q* w. A
12. /* ------------------------------------------------------------------
    
13. * Global variables for FFT Bin Example
    % ~9 q2 P; I4 W. n
14. * ------------------------------------------------------------------- */
    
15. uint32_t fftSize = 1024;
    . g* S- x# i' R& U# [
16. uint32_t ifftFlag = 0;
    & F; }! Z% p; s3 H: H$ w. N  j6 E
17. uint32_t doBitReverse = 1;
    
18. 
    # d9 ^; t! u+ t/ h/ D
19. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    $ }4 |' ^' e" m# y0 K6 M5 `2 B
20. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
21. 
    # O2 O( @# j" C* M
22. /* ----------------------------------------------------------------------
    
23. * Max magnitude FFT Bin test
    8 {$ A) E0 k# ], y2 e( w% h% q
24. * ------------------------------------------------------------------- */
    ) X6 r" W; U( f0 B& e4 o$ k2 v
25. 
    7 c4 x) |1 ~! I4 P( Q, ]
26. int32_t main(void)
    ' ~/ C' M+ n& ?# i
27. {
    
28. 
    6 c6 Q0 ]* k  v  Q% q! p
29.   arm_status status;
    
30.   float32_t maxValue;
    
31. 
    
32.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
    * ]1 B5 f6 S4 U, |4 f1 L8 l4 F7 v: @. ?
33. 
    6 t8 X+ {: e3 F2 L6 Z* h; d
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
    
35.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
    
36.   arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse);
    $ u3 g; `( q3 g3 x7 E; C4 |
37.         //可以看到要想使用此函数，将调用4个参数
    
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 Q7 k; U) M  \7 y& h4 z3 |
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
    
43. 
    - `* h: a- Y2 C' y4 M& f: f
44. 
    
45. //计算频域的幅度，由于对称性，只取前一半
    
46.   /* Process the data through the Complex Magnitude Module for
    
47.   calculating the magnitude at each bin */
    9 j4 K7 |) a$ p9 c2 ~' V
48.   arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz, testOutput, fftSize);
    
49. 
    
50. //计算频域的最大值
    $ q9 q6 X9 a. t) B! W" a. c# \
51.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    
52.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
53. 
    
54.   if (testIndex !=  refIndex)
    $ M  h$ K9 J0 f% G5 r
55.   {
      l0 j+ _+ u2 n
56.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    4 A& B1 i6 n1 @% u8 g1 d3 [. }9 Z, \1 d
57.   }
    + D& K5 o, ^& \/ E. d$ ~: k0 Z1 F
58. 
    5 N* G$ n  G3 q0 i% S
59.   /* ----------------------------------------------------------------------
      ^, M" ]! L3 m' {( I
60.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
61.   ** This denotes a test failure
    
62.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
63. 
    7 h2 ?) o! r5 J; d: b; `
64.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    " q! o) p1 T3 H0 ~
65.   {
    & u6 r) l' h0 i' t
66.     while (1);
      ?/ t) R3 F  e% N. `! s& h7 I3 z
67.   }
    ' u; |1 p; z% `6 n# H
68. 
    
69.   while (1);                             /* main function does not return */
    3 P* b0 m: A* h- D
70. }

复制代码

实际使用后的测试
9 ?& G' K+ {* c7 F3 o2 A6 l% `; J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。
) G4 t0 U6 N7 @+ V: y; ]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。

python处理源数据得到频谱
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

python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

' ]2 V* q4 G. B8 C! L  k( ^stm32处理源数据得到频谱
; ?) @0 ]4 P7 o- b) ]" u$ F% w! P. W这是stm32通过串口上传至电脑，然后用excel绘制的图像
" h0 R  [9 V) {3 y) s) M
% n$ w$ b, m; d7 k. r6 f+ e1 F( V

8 h6 U; e1 G4 |# V两个结果一致
' }4 ?7 @4 T$ b5 H
; q3 w# i8 ~' ^! X( qFFT如何使用
. r/ s5 o8 a. E& }) o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

. ]7 E  {9 J3 Scubemx的工程建立
1 R7 ~. l/ x) h1 }3 @$ b. V2 Z" n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

2 N8 T$ X1 D1 P7 b4 C
' u8 r6 p. s5 o: w添加相应的库文件
1 J5 Z! D1 Y, H( q- a+ c先来查看工程文件夹中的一些文件
; ^  `. W+ E6 Z6 |, B$ j8 Y$ e

6 g, ^3 W0 B8 p: r+ x* i
这里面的文件目录是：
工程文件夹\Drivers\CMSIS\Lib\ARM
里面就是我们所需的库文件

下面添加到我们的工程中：
. ?& r+ x3 p: A0 H1 M3 d/ {
; s/ E  T, ^) u; W5 W( M7 Z3 V/ i

然后设置添加文件的类型：
( \9 R1 ]  `9 F
3 ]6 }9 S) W/ @& J

8 M1 C! O! m; |: e& j1 `6 @/ b
! W3 B* p/ B/ C" O' X3 \- V" N- P  O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

1 u: T9 D0 Z( }% L1 X% C

9 {, ]! s* q5 L3 f9 i" u
) g$ h# L! A* p& f

5 v' B$ X4 U$ l4 r
Keil工程的设置
- s" Q0 [+ y- ^' b* Q& Y) A开启FPU并设置编译器：
) s; Z( _- o& p  e将下面的东西复制到后面的图片中
+ }0 V' d+ ]2 {7 ?7 k' j8 R

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

复制代码

& Q% V8 `" Q' m' u6 R+ j# V" h然后添加一些文件

" q& t. H2 W* @* J

在这里输入
  l" Q9 Z$ @' x…/Drivers/CMSIS/DSP/Include

5 e: {  d1 I* t: C; ]* G9 S3 V

9 V0 Q" V5 X& h
  O$ h# ~4 I$ _结果像这样

然后点击ok
1 G7 L5 n, M' f9 K
8 l9 J5 P$ {: P# ?还要设置一个东东
9 t* p. c, U/ W( Y3 u! E( K
+ m/ ^/ F9 [- w4 w, J$ B6 Q

4 o  r* [; ~+ c9 A! U- ~; M
+ _" ]0 u( F9 D" U* ]
这里使用的是STM32H750，所以后面提到的ARM_MATH_CM7后缀是M7
) C! B& @2 i; Z' g5 n; w
% {. d* J( u) t: l) ]现在就可以使用库里面的函数了

下面是测试

进行FFT测试
测试一
$ e# }7 c5 v) }, F" W7 n% S9 N5 G- _添加测试文件
使用的是官方测试文件
5 l9 S; \( `8 |: d2 k, I
  M' |. R: m* f6 Z6 @9 {, |

这是例程所在目录

" Q1 L0 n4 d9 A( j9 _0 y. K+ w

9 z( \0 Z8 H- |. \& \3 z+ {2 E
- n/ g. z' w! s. n  f. @

: V2 l9 ]+ S+ `" C% {5 e: ~

& e9 `! ~5 O* D1 Q
然后打开我们的main.c进行编辑
7 y+ H3 p6 J( B, [- A% N注意：
' u4 x. p) C* N  t( w
# }2 U& T4 x6 m! M9 s. [6 d+ b我用的是uart4进行的串口通信

% ~1 R0 J3 m' V  @
2 ?/ ^2 d! c6 Z5 z- ?
- P9 V3 y5 h8 {* }5 x( q% S

1. #include <stdio.h>
   1 ?% f7 l+ i$ H4 Z0 f$ s
2. #include "arm_math.h"
   
3. #include "arm_const_structs.h"
   
4. 
   
5. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   2 S, V, c, {+ B: e3 ~+ h* a
6. 
   
7. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];//only have 1024
   
8. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
   
9. uint32_t fftSize = 1024;
   
10. uint32_t ifftFlag = 0;
    % i# a" b" W. E# R
11. uint32_t doBitReverse = 1;
    
12. 
    
13. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    & q- ^2 y, d7 q. _2 j+ h; p. [! f
14. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    & i/ k4 C: C/ N* F5 D- B/ t
15. 
    
16. 
    . g& l0 g* R8 j3 N1 V2 s1 R
17. int fputc(int ch,FILE *f)
    ( ^4 ^  V# C. A' E
18. {
    ( P: A4 `( R6 S8 u! r
19.     uint8_t temp[1]={ch};
    9 s  X, s$ Y" ~+ O0 |
20.     HAL_UART_Transmit(&huart4,temp,1,2);        //uart4   一定要修改为自己的串口！！！！！！！！！！！！
    * n& v8 c3 J( r- Y4 v9 c9 ^
21. }

复制代码

然后
$ _5 B/ @! G# G7 x

; v& p: r; y; U6 k0 h. G

1. 
   9 ?- v1 U( `' T$ k
2. arm_status status;
   
3.   float32_t maxValue;
   
4. 
   6 J6 I; a0 R$ K7 n1 ]
5.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
   9 h) J, k6 q( N  q. a% p( ~
6. 
   . Q2 s- L$ T: r
7.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
   
8.   arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse);
   * t! R2 p) D  Q# l6 A
9. 
   . X9 i8 Z6 P5 [3 W4 k+ K/ h
10.   /* Process the data through the Complex Magnitude Module for
    ! p- t' A# g: V& d. l
11.   calculating the magnitude at each bin */
    5 a* j" {' [& G; \
12.   arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz, testOutput, fftSize);
    2 m" o% K" ^" e" P
13. 
    $ W6 c/ G( H( A  |$ k0 s3 N
14.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    
15.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
16. 
    6 v$ G( l, Z# t6 o- `! e
17.   if (testIndex !=  refIndex)
    7 U4 B4 o2 q+ y) C
18.   {
    
19.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    - b; m) J/ {' `3 o1 D
20.   }
    
21. 
    6 Z" O" U3 J1 R3 y' R
22.   /* ----------------------------------------------------------------------
    
23.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
24.   ** This denotes a test failure
    
25.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
26. 
    5 I1 v4 c5 q" ~8 b
27.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    ; f5 _' J6 z. n8 g1 T
28.   {
    6 L; E0 [# }) t3 r/ V8 u* u
29.     while (1);
    7 |5 p: [' h0 j0 D, [( c
30.   }
    / k9 o* r" D; y8 f/ {7 w
31. 
    
32.   while (1)
    
33.         {
    0 I7 q% S6 A# t5 K9 n! D1 Y9 S) }
34.         //printf("hello\n");
    
35.         HAL_Delay(5000);
    : ]& V2 A- s& u! l% h
36.         for(int i =0;i<1024;i++)
    ) I; l5 }: Z" v
37.         {printf("%f\n",testOutput<i>);
    
38.         </i>HAL_Delay(10);
    
39.         }
    ( A( p. D, E$ }, I& t! T6 P# ]+ d
40.         while(1);
    
41.         }

复制代码

这里完了就可以编译了
* O+ z7 L$ A! c* ^* |% H2 I4 T, ]/ N
5 ]" f* r% p4 k: X结果探究
打开串口助手，等待5s后会发送
! \/ Z# h# P/ C- u; }  D* P# S

0 T; A) ]8 v1 B& E2 F* ^( n+ V, q
5 S4 S, G6 k9 h8 N3 Z& U. t: a0 s/ y: z5 p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
# O' P8 r# @: O9 z: F( n# I