前面是关于怎样运行fpu的，以及相关的环境配置

( h- k" C, j; t3 Y2 G$ QFFT的测试
- N( Y+ z9 K! C7 l! s9 b先看一段关于官方的FFT测试例程
里面添加了相关注释
- a0 R  x; k- n
" N% P7 [. R$ ?. b' z& t

1. #include "arm_math.h"
   4 y. A3 E& f6 `  X) x
2. #include "arm_const_structs.h"
   8 r/ Z0 Q2 t2 |( o7 Z: B4 F
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];
    . S$ r) i( S& c. ]4 J
11. 
    : s/ Y: _+ W& }3 V4 h, a
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. 
    , Y* g% n- _3 U) ^! }- v
19. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    
20. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    1 [' y9 i- ~* k$ X4 i9 U8 y3 K
21. 
    
22. /* ----------------------------------------------------------------------
    2 L7 w- \& c9 o& P
23. * Max magnitude FFT Bin test
    ! h( y6 q# n$ z! Z6 i
24. * ------------------------------------------------------------------- */
    ) ?6 u9 Q7 C, F+ R. O
25. 
    1 g, `! z+ h$ R; O
26. int32_t main(void)
    + c! P* C( v4 f- y3 W8 X
27. {
    
28. 
    & K+ w& X$ }; M* d2 o; G5 I
29.   arm_status status;
    2 Z/ c+ B' b: Z( S! m4 M7 f1 k
30.   float32_t maxValue;
    
31. 
    ! `. R" G9 r, B3 G. u& {. n5 \! P
32.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
    ' v0 [+ f$ q5 [4 A
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$ g4 p9 _4 J# L3 U! y
35.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
    
36.   arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse);
    + t% H7 H# Z: j5 g- B( ?+ I  r1 l
37.         //可以看到要想使用此函数，将调用4个参数
      l0 d, [: z+ j$ @" a
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;
    + l/ x2 p0 x+ d# h
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
    3 y! U! D/ [5 _" w) u( c
40.         //参数3：是否逆FFT标志位；1-是
    4 ?1 ]6 @: v- m4 y8 K
41.         //参数4：是否位反转输出标志位；1-是
      Z+ p" [* C2 t
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
    2 I$ L4 o4 N0 J: _- T
43. 
    
44. 
    9 V" g- F3 d4 b+ [4 f* M" q6 q
45. //计算频域的幅度，由于对称性，只取前一半
    ) F- D8 }3 E0 ~% w% {( |. ?
46.   /* Process the data through the Complex Magnitude Module for
    / c1 d, l# T; i1 R- l+ N
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
    " U! p& v, k$ t8 p% x
51.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    ) Y9 K6 e: E6 t# D- x) Z
52.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
53. 
    
54.   if (testIndex !=  refIndex)
    2 L5 \! P/ s+ T. o6 |) ?
55.   {
    0 _; t* g) E( w
56.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    ; @- \* d2 K0 M$ R
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.   }
    2 S( e5 }% Y7 _2 |
68. 
    
69.   while (1);                             /* main function does not return */
    0 c0 q8 u' |( m! H, ]
70. }

复制代码

: E9 R! [1 H/ g/ Q- H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。
$ M8 Y/ p4 Y3 z& O
) j8 v( k' p) i9 Rpython处理源数据得到频谱
1 ?: d! ~8 M( }9 d1 X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

# U4 a7 ]. c+ [  P7 }* G' M
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

+ g1 M1 E4 ~, Z& Q2 N! n7 mstm32处理源数据得到频谱
, `0 J5 T. t+ {6 ?$ z这是stm32通过串口上传至电脑，然后用excel绘制的图像
: l" }+ B' r7 Y0 T+ Z( w
6 P  `$ }- q$ o4 l: |& D

  g% c  k/ \8 V4 H7 h- |" q8 F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
% l3 |- u$ o$ a: t: o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
. ]8 a; w! C4 [; I% [

# }8 u* H5 @8 j2 h" R. ]& W
' q2 W) T* S5 M! m4 d1 r3 ~# R4 E添加相应的库文件
% d; Z) Y5 L+ V  r) e+ v2 ^先来查看工程文件夹中的一些文件

这里面的文件目录是：
6 ]1 m8 a1 q- ^/ T' N4 R7 J工程文件夹\Drivers\CMSIS\Lib\ARM
$ u  e/ {0 G& o; p6 g1 o+ e里面就是我们所需的库文件
9 r& F2 i) ]+ Y+ F1 j' _) v
6 t" c% s7 ~/ C下面添加到我们的工程中：
+ f0 J  q, \  ^
( `9 q1 n4 p; D) {0 w( T  p

  |/ s# q6 u' A" e9 v) |0 g
然后设置添加文件的类型：
1 _+ `* u- h% K3 r
3 @' x8 l, N8 M/ j' D  B- A7 I

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

# f3 P- ?4 k# D" t( e% B! q( ^: f0 i

  T( P. X8 a+ A0 e# [9 l: G

  |/ j: r( R- f) N/ N5 C$ g
/ M) D+ J$ g8 X6 n8 s# dKeil工程的设置
5 u- D% Q9 y1 J# O' V开启FPU并设置编译器：
将下面的东西复制到后面的图片中

: y+ s  I4 [5 l; R2 d  L) K

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

复制代码

$ a0 a! |  a; i2 A然后添加一些文件
: i: {9 I5 W9 B. Z* i1 S  |
+ b! a) u6 E7 j+ }/ T4 Z0 W

在这里输入
! Q/ K4 l3 u9 a2 J7 I…/Drivers/CMSIS/DSP/Include
+ `. @# x5 g" x
1 [* g% p: J$ R# t( S( q) B

- g! j: h' p' q2 d" K1 s" D" E7 ^结果像这样
; G# y; [" T- x( q% p

然后点击ok

还要设置一个东东
+ _7 H, C0 h- I: c" s
3 Q2 S" Y  \. A& }& W8 d& o

) S6 E5 k& I  u
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

& N: r0 h6 O9 H6 l" X; G  I进行FFT测试
0 L) ^& m: ~4 b# X) |测试一
添加测试文件
; X5 {: u$ {2 d: W使用的是官方测试文件

, B0 i" M9 y# Z3 W. Q
这是例程所在目录
1 }; M! V7 D: b9 A0 O

, M# {7 K, K0 O- j6 I( b2 F* c

& i* {& K6 n2 \. a5 j7 R8 ?: c

" |  Q; g! l! c! B& a& e4 `7 v9 {: g
) e* N! x, D- K. J8 F. d2 B然后打开我们的main.c进行编辑
! J; m1 \9 {: e% _注意：

我用的是uart4进行的串口通信
3 B& @3 N4 Z& `5 g1 P
% s* n# D7 X! G2 k! [" \

, o6 y$ z8 J* S5 ?) _) q- A2 b) z- h

* }* B+ b& R3 i

1. #include <stdio.h>
   0 W% X/ N6 _' y* ^5 s0 x8 F
2. #include "arm_math.h"
   
3. #include "arm_const_structs.h"
   
4. 
   ! C) M- E. U6 B! l* w& l6 q
5. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   - U" y5 p& L( [# i
6. 
   ; C" t7 J- C  F  P
7. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];//only have 1024
   5 }/ x! \( T. ?4 v
8. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
   
9. uint32_t fftSize = 1024;
   
10. uint32_t ifftFlag = 0;
    : s! M3 m, ^; ?: `
11. uint32_t doBitReverse = 1;
    3 r% h7 b& v2 H0 \& R) ?" ~
12. 
    
13. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    ; q+ T" a# o2 d: A, Z
14. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    0 w# ]& n/ m' f
15. 
    
16. 
    
17. int fputc(int ch,FILE *f)
    % O5 I. V6 Y& W& H- p
18. {
    % e1 ^; E! d9 \; }
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

( Z+ d2 `% ]0 s7 z# A. w然后

0 u. J- N9 k! W$ f

7 g* ^8 E4 }+ i; u8 _9 l! N  ^% Q

1. 
   
2. arm_status status;
   
3.   float32_t maxValue;
   % ~7 @6 m9 v4 Q  N* o
4. 
   
5.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
   
6. 
   
7.   /* Process the data through the CFFT/CIFFT module */
   " D" t* C7 F+ g6 `' B& _6 M" B( C
8.   arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32_10khz, ifftFlag, doBitReverse);
   
9. 
   : J& @  I; A/ V4 c* \! }$ [; E- r6 C
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);
    % D; K: x# U* P& `4 y5 y. F
13. 
    & b# B% `- Q2 h* n& R$ k. D
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.   /* ----------------------------------------------------------------------
    2 r2 F1 w' {) v+ a- n9 P, h& z
23.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
24.   ** This denotes a test failure
    
25.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    4 X- \$ K. `7 e( U
26. 
    5 K6 x+ v3 r+ H& n
27.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    
28.   {
    
29.     while (1);
    
30.   }
    / h4 W7 `  A+ H. c2 u/ z, g1 @
31. 
    6 Q' N- y! {3 Z% x
32.   while (1)
    # O+ q+ Z+ Z2 [# q
33.         {
    6 f9 P3 g2 l- A+ `
34.         //printf("hello\n");
    0 o( ~( P' H; Y3 M, W6 S6 j$ Y
35.         HAL_Delay(5000);
    ) ^) C( g# z5 x9 R" m/ q5 |
36.         for(int i =0;i<1024;i++)
    
37.         {printf("%f\n",testOutput<i>);
    
38.         </i>HAL_Delay(10);
      b" m4 Z% ?6 E# l1 e7 ]: k
39.         }
    
40.         while(1);
    
41.         }

复制代码

# k# D' F" ?* X1 d! Y/ @- V8 y这里完了就可以编译了
  ]# c, {0 Z0 \% D( F
2 [- o* D: ?! _2 Q, |* R5 k结果探究
% s. q! Z' a, M# j4 {( u- v- I  ]/ d打开串口助手，等待5s后会发送
3 V8 G& }) Q! P. h! |1 ~
* P. T* m. G0 C  ^* g0 Z

; u/ t! d. \! o
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
! J6 l& z: p9 Y" ^$ O5 v