前面是关于怎样运行fpu的，以及相关的环境配置

* k- V' V+ R3 E2 {2 C) NFFT的测试
* d% T* [6 M5 R3 t+ w1 |* \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"
   * H, P7 ]9 p  h0 w0 C( ^
3. 
   
4. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   
5. 
   % H: i* {0 B! j% b; f& V: ]8 s
6. /* -------------------------------------------------------------------
   
7. * External Input and Output buffer Declarations for FFT Bin Example
   
8. * ------------------------------------------------------------------- */
   ' f* T% z( _1 P1 z  e% P4 o& f% _/ H
9. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];
   : g' i; P- q9 w# t
10. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
    + G8 t$ ?$ R  n5 r, U5 g
11. 
    
12. /* ------------------------------------------------------------------
    
13. * Global variables for FFT Bin Example
    5 J- E8 a0 o3 \0 b( H3 s+ {
14. * ------------------------------------------------------------------- */
    8 K" E/ ~0 H/ {: H; C; v/ y6 R
15. uint32_t fftSize = 1024;
    
16. uint32_t ifftFlag = 0;
      A# k* C+ H, ]  A
17. uint32_t doBitReverse = 1;
    3 y3 _1 D. g& G: E7 F
18. 
    4 y3 P7 C0 q, Q: W) D; D
19. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    
20. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
21. 
    7 m; ^/ b: s& F: C+ S+ C
22. /* ----------------------------------------------------------------------
    
23. * Max magnitude FFT Bin test
    
24. * ------------------------------------------------------------------- */
    6 r' y( B/ i+ B& S; N$ {8 M
25. 
    
26. int32_t main(void)
    
27. {
    $ M7 }# f. |; n7 X# S5 f4 u
28. 
    # \$ i3 X5 i% J
29.   arm_status status;
    0 b- u" ~: U2 M. U
30.   float32_t maxValue;
    
31. 
    
32.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
    : X# s: N7 b4 [7 }! y, s6 W" G
33. 
    . \$ Q0 l' ~' @& E6 b
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 */
    ' _3 c5 m, l9 l/ H: S. s
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;
    % b: a1 U1 p- v. q6 B+ h7 e4 H. 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
    
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
    " L3 d3 [# v4 p) [
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
    ( M4 M/ g' n# A& z/ h' \( e
43. 
    
44. 
    ! G4 h3 c! ^/ a+ K2 ]9 n' X
45. //计算频域的幅度，由于对称性，只取前一半
      |: T8 D& ~- X& T
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);
    6 [% c7 R- z* c# T
49. 
    0 \% |. U' E4 J# O
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);
    ) `# d$ L5 P9 g& a, k3 z$ G
53. 
    . U: y3 k" S% W! B* l3 y- \
54.   if (testIndex !=  refIndex)
    7 h: c8 Q, e5 ^
55.   {
    
56.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    ; W1 [; s; ?( ~5 c
57.   }
    
58. 
    ) s- ]3 J& k+ U: E) G3 |" e- X- C
59.   /* ----------------------------------------------------------------------
    
60.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    ' A: H! ?1 x5 H" \* ]$ T+ |
61.   ** This denotes a test failure
    8 Z& t( Z; S" z+ j2 X7 U- m( }* L
62.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
63. 
    : e, S, ?; P, u4 ?
64.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    
65.   {
    . _8 r' b3 X4 i* Z" W% g
66.     while (1);
    
67.   }
    6 i) v2 D' e* n' e' q+ [
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。

' q+ F8 O/ I% v$ fpython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
' `6 n* ^$ ~' z2 a0 |
8 ~+ A( \2 B' F) E

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
  S- i! {# W" k1 H( Y
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
! q9 U9 B3 }$ p5 G
' X0 T1 d0 S% }! a  r

6 [: I/ ~" S( I6 Q* U
' N* i4 }8 i  R6 I. ?两个结果一致
9 H; x, _# e/ t2 r/ _
' Y8 V7 N7 G# l9 ~* H; S6 ~& t4 Q( dFFT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
& u) M* i2 W4 F+ J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

+ r! ^  ?: o; h+ a$ J添加相应的库文件
9 }9 `' C( S" C* e先来查看工程文件夹中的一些文件

( t# p  S1 b$ ?4 U* l2 Z8 k
这里面的文件目录是：
! r' G: R( l  H工程文件夹\Drivers\CMSIS\Lib\ARM
9 c2 c3 z: }; k- O里面就是我们所需的库文件
* j1 D/ C! V0 t# J9 |
下面添加到我们的工程中：

' {: D* Y* Z+ Q$ b) x

. E8 s' E0 L. V8 D
0 E- y0 h  z$ Y& Y! M  v$ p/ I& D然后设置添加文件的类型：
4 @& R7 Z$ s7 a. Y2 ]( `
3 ^) l' `4 X3 n9 N% W3 i

% r5 `7 @1 j/ D2 z" w; ?& G7 s5 Q
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

: b% q8 A$ B+ p$ J% a5 y

Keil工程的设置
( _' H( g/ o" [& L8 ]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

4 C; {7 u2 \( C8 I然后添加一些文件
3 s8 @% l2 L2 N  v! c! r! z
! ]4 {6 Y) F! P

5 T& C" G; V4 E4 ?在这里输入
…/Drivers/CMSIS/DSP/Include
! c* M( C) x8 ?8 [
1 [' l/ S$ n: V& ^9 g1 u

结果像这样

然后点击ok

还要设置一个东东

- K" `8 J3 f" p( J+ d: V: r$ F

* \; [) o9 @* U( w  ?/ Z
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
: U% `  o+ g: o1 d
下面是测试

进行FFT测试
) C* \6 V% q6 l, w$ A测试一
. i. P4 I2 D. V# ]7 ]5 n添加测试文件
使用的是官方测试文件
3 S1 e, J/ j7 P$ x8 D
. [* w: }3 m3 A% [3 V6 Q4 j

) u9 C- u* F( }) }
9 j5 ?. a. S- A9 k- y! ?这是例程所在目录
: }. H  T7 P) `) |$ g: O3 w, N
# L" O9 L; S2 }

: N% H' u. r9 ?& R/ A2 U

# P1 [* z8 R& p% B/ f
; _! ], I8 ]7 J! n

- a% B. X  k( i2 K6 ]7 C8 K
! \/ r2 F/ C1 V: a然后打开我们的main.c进行编辑
注意：
9 v& R1 [! E; m0 T# t
3 c7 \* v* c7 c/ C0 x/ ]  v我用的是uart4进行的串口通信
5 k9 |; O0 a( `. P
& S. W0 K* {% Y! T5 ~9 J& v' `

" M: Z* L# r- S
, O& P' K5 G) b* W

1. #include <stdio.h>
   7 U3 H6 C1 G9 \/ i& n
2. #include "arm_math.h"
   
3. #include "arm_const_structs.h"
   
4. 
   
5. #define TEST_LENGTH_SAMPLES 2048
   
6. 
   ' J+ H& l2 t/ N. q" _
7. extern float32_t testInput_f32_10khz[TEST_LENGTH_SAMPLES];//only have 1024
   
8. static float32_t testOutput[TEST_LENGTH_SAMPLES/2];
   , k7 G# A, R# ~( V
9. uint32_t fftSize = 1024;
   
10. uint32_t ifftFlag = 0;
    
11. uint32_t doBitReverse = 1;
    
12. 
    & H: N$ U- J1 I; ~
13. /* Reference index at which max energy of bin ocuurs */
    / Y! w, E# f; d' h' \! C5 d
14. uint32_t refIndex = 213, testIndex = 0;
    
15. 
    * O. Y5 p3 L5 t- b+ X* m4 D" S2 z
16. 
    1 i3 S; x; u- }) S2 N
17. int fputc(int ch,FILE *f)
    ' ~8 Q- b1 B6 d, 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

% h  }" e& S! e! t然后

2 _( Q- [/ k! A5 q% Q& o

1. 
   ) K) }0 l2 J" {- ~& r+ l
2. arm_status status;
   
3.   float32_t maxValue;
   
4. 
   
5.   status = ARM_MATH_SUCCESS;
   8 D5 V2 u8 V, }! v
6. 
   ! k. y2 L: `1 ~: f& K
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
    1 f. o( {4 l: F- _/ i3 {4 G
11.   calculating the magnitude at each bin */
    ) @# _) j, n' R' q  ]: W% ~
12.   arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32_10khz, testOutput, fftSize);
    ! R$ G) r4 X  W
13. 
    
14.   /* Calculates maxValue and returns corresponding BIN value */
    ) H( W% E) T. i8 V; k- e. Y% s
15.   arm_max_f32(testOutput, fftSize, &maxValue, &testIndex);
    
16. 
    2 L7 M0 ^+ {# P, b
17.   if (testIndex !=  refIndex)
    5 \& W' G; Y8 U% X0 c" Q
18.   {
    . @1 `8 I4 w- u; @# ?) u
19.     status = ARM_MATH_TEST_FAILURE;
    
20.   }
    ; t' W  n' F) _! d
21. 
    
22.   /* ----------------------------------------------------------------------
    
23.   ** Loop here if the signals fail the PASS check.
    
24.   ** This denotes a test failure
    ( ?* c0 `) b7 a
25.   ** ------------------------------------------------------------------- */
    
26. 
    
27.   if ( status != ARM_MATH_SUCCESS)
    , J' w; a! s7 l% z4 t
28.   {
    " i8 a) J- N& b9 ^5 E& I
29.     while (1);
    , K- `* o. l, L  Z) M. d9 M) ~
30.   }
    ! L9 w- |! T) j, y8 W9 @9 ?
31. 
    
32.   while (1)
    
33.         {
    
34.         //printf("hello\n");
    
35.         HAL_Delay(5000);
    
36.         for(int i =0;i<1024;i++)
    1 p% a$ g% f: x
37.         {printf("%f\n",testOutput<i>);
    
38.         </i>HAL_Delay(10);
    9 \* u$ T5 L; N3 ^
39.         }
    
40.         while(1);
    ) J1 d* A1 U0 B2 d
41.         }

复制代码

这里完了就可以编译了

结果探究
  n( I( C& q: i3 N6 j  _. @1 s. F打开串口助手，等待5s后会发送
, c! ^5 i$ R1 V+ N, Z
& E9 h& E* F/ Q) y! h1 J( _

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


* R  |/ f8 ?; ~& {