前面是关于怎样运行fpu的，以及相关的环境配置

FFT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. #include "arm_const_structs.h"
   
3. 
   
4. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   
5. 
   
6. /* -------------------------------------------------------------------
   
7. * External Input and Output buffer Declarations for FFT Bin Example
   
8. * ------------------------------------------------------------------- */
   
9. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];
   
10. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
    
11. 
    
12. /* ------------------------------------------------------------------
    
13. * Global variables for FFT Bin Example
    
14. * ------------------------------------------------------------------- */
    
15. uint32_t fftSize = 1024;
    
16. uint32_t ifftFlag = 0;
    
17. uint32_t doBitReverse = 1;
    
18. 
    
19. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    
20. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
21. 
    
22. /* ----------------------------------------------------------------------
    
23. * Max magnitude FFT Bin test
    
24. * ------------------------------------------------------------------- */
    
25. 
    
26. int32_t main(void)
    
27. {
    
28. 
    
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
    
35.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
    
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
    
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
    
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. 
    
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 */
    
48.   arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz, testOutput, fftSize);
    
49. 
    
50. //计算频域的最大值
    
51.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    
52.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
53. 
    
54.   if (testIndex !=  refIndex)
    
55.   {
    
56.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    
57.   }
    
58. 
    
59.   /* ----------------------------------------------------------------------
    
60.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
61.   ** This denotes a test failure
    
62.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
63. 
    
64.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    
65.   {
    
66.     while (1);
    
67.   }
    
68. 
    
69.   while (1);                             /* main function does not return */
    
70. }

复制代码

实际使用后的测试
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。

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

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

两个结果一致

FFT如何使用
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
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

添加相应的库文件
先来查看工程文件夹中的一些文件

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：

然后设置添加文件的类型：

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：
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

在这里输入
…/Drivers/CMSIS/DSP/Include

结果像这样

然后点击ok

还要设置一个东东

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

下面是测试

进行FFT测试
测试一
添加测试文件
使用的是官方测试文件

这是例程所在目录

然后打开我们的main.c进行编辑
注意：

我用的是uart4进行的串口通信

1. #include <stdio.h>
   
2. #include "arm_math.h"
   
3. #include "arm_const_structs.h"
   
4. 
   
5. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   
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;
    
11. uint32_t doBitReverse = 1;
    
12. 
    
13. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    
14. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
15. 
    
16. 
    
17. int fputc(int ch,FILE *f)
    
18. {
    
19.     uint8_t temp[1]={ch};
    
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

然后

1. 
   
2. arm_status status;
   
3.   float32_t maxValue;
   
4. 
   
5.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
   
6. 
   
7.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
   
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);
    
13. 
    
14.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    
15.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
16. 
    
17.   if (testIndex !=  refIndex)
    
18.   {
    
19.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    
20.   }
    
21. 
    
22.   /* ----------------------------------------------------------------------
    
23.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
24.   ** This denotes a test failure
    
25.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
26. 
    
27.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    
28.   {
    
29.     while (1);
    
30.   }
    
31. 
    
32.   while (1)
    
33.         {
    
34.         //printf("hello\n");
    
35.         HAL_Delay(5000);
    
36.         for(int i =0;i<1024;i++)
    
37.         {printf("%f\n",testOutput<i>);
    
38.         </i>HAL_Delay(10);
    
39.         }
    
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

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