31.1 初学者重要提示$ J6 _. v9 _' z+ F4 I8 W1 a6 ]
实数FFT仅需用户输入实部即可。输出结果根据FFT的对称性,也仅输出一半的频谱。- v8 h. j# Q) c6 ^8 m
31.2 实数浮点FFT说明
$ x/ \. G& k! D8 D6 v/ cCMSIS DSP库里面包含一个专门用于计算实数序列的FFT库,很多情况下,用户只需要计算实数序列即可。计算同样点数FFT的实数序列要比计算同样点数的虚数序列有速度上的优势。# A+ d& S* Y& G% W: Y0 v
* G/ ?3 Y: F1 b z' ]快速的rfft算法是基于混合基cfft算法实现的。1 f& N! r' Y, P
0 W( j2 e4 y8 x1 S一个N点的实数序列FFT正变换采用下面的步骤实现:
2 k7 J6 i; E3 u8 X
- f, g5 w+ f, k! _2 N$ I ~ O/ g" M* p- S/ i% @9 D" }5 K T. o
$ B3 e- i ~+ O" o3 ]3 r% u8 _0 A0 e由上面的框图可以看出,实数序列的FFT是先计算N/2个实数的CFFT,然后再重塑数据进行处理从而获得半个FFT频谱即可(利用了FFT变换后频谱的对称性)。3 q9 Q: k: i L. f
% N" v2 J7 G; J$ _ q2 G |( B x) j
一个N点的实数序列FFT逆变换采用下面的步骤实现:
2 L- k7 l6 q4 I! z- D/ Z
4 j: j4 P9 z: }2 d' u' d% P+ y0 V6 m9 i/ b3 R" C9 d+ n
+ R3 M2 [5 z5 X实数FFT支持浮点,Q31和Q15三种数据类型。" G) p& \$ E3 r, A. l1 f1 g. Z
( I3 x; \8 j1 S5 U* `# [ y& @
31.3 单精度函数arm_rfft_fast_f32的使用(含幅频和相频)
% N8 M% R: t/ i/ q4 S31.3.1 函数说明- P/ T2 i1 q: \3 o4 G3 N. c( }
函数原型:- L5 a, y# R8 T
( Q* D+ G D6 Y+ ^+ r' X$ r- void arm_rfft_fast_f32(
$ X$ w7 F4 v% z8 _1 Z/ o1 @: j - const arm_rfft_fast_instance_f32 * S," L" ]4 e7 c l" I* u
- float32_t * p,: }$ x! {; b( b4 {
- float32_t * pOut,- I0 D( v9 ]. P' P1 P5 B$ I6 ?
- uint8_t ifftFlag)
复制代码 2 ^% e5 S7 J- W! _! B& R, m
函数描述:! s* e2 ^' Z( R2 z1 E9 g
c* B, I+ x: K2 M4 R4 m这个函数用于单精度浮点实数FFT。
0 g5 y8 l6 }, N- [' w5 u- P. ?9 C5 E+ _* s
函数参数:
4 c- A7 c, o) O7 m9 U4 ]0 y' A' K0 o N+ z1 z& p
第1个参数是封装好的浮点FFT例化,需要用户先调用函数arm_rfft_fast_init_f32初始化,然后供此函数arm_rfft_fast_f32调用。支持32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096点FFT。* b4 v- A b' H) w7 B2 u% p1 t4 a8 Y
比如做1024点FFT,代码如下:* S: x9 B& g! x0 @* I1 W
( Q8 }' q$ ^1 {* Q8 G& S1 n( S/ |
arm_rfft_fast_instance_f32 S;# H( \- y& z7 j1 C
* c) N5 U, I9 V: Q4 Y8 r4 {, B
arm_rfft_fast_init_f32(&S, 1024);9 h( W; H7 m9 I; S
; E6 C" t& S( U2 l s
arm_rfft_fast_f32(&S, testInput_f32, testOutput_f32, ifftFlag);( x4 q2 E: y+ m) C
# i9 t- {7 d& Y
第2个参数是实数地址,比如我们要做1024点实数FFT,要保证有1024个缓冲。
' `& ~, Y- j7 X" e$ B0 f9 d4 u 第3个参数是FFT转换结果,转换结果不是实数了,而是复数,按照实部,虚拟,实部,虚部,依次排列。比如做1024点FFT,这里的输出也会有1024个数据,即512个复位。
! A) w' X' n- b _8 r 第4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。' B/ y% {5 h# h# ?3 p- h
1 }/ u- X! Y: I; X$ D& N0 |) \! G
31.3.2 使用举例并和Matlab比较
# f1 G( N4 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。' R& O X" S e( N
8 {* V1 Y8 r0 h9 i- /*; J% z/ J- B8 f+ Q! g: }# J. q9 K1 `! V
- *********************************************************************************************************
' k/ M, l$ }5 ?* `7 Q- C1 R - * 函 数 名: arm_rfft_f32_app6 x$ x# k8 X6 { k J
- * 功能说明: 调用函数arm_rfft_fast_f32计算幅频和相频+ N7 {0 J2 T. }- ^: R) S
- * 形 参:无" {% q8 w0 l$ A1 S# B: h
- * 返 回 值: 无
6 I* ~+ }" v+ \% \4 ?5 U* E8 V - *********************************************************************************************************
& i3 W. L+ ] g/ a$ {0 B5 X: w - */0 U( ?2 b# h- s' [5 b
- static void arm_rfft_f32_app(void)+ o2 m- r0 U8 Q+ n! s- V6 b
- {
8 Z+ L' S0 }: F8 k9 V - uint16_t i;- X- @( t8 A# n6 M$ F0 V
- arm_rfft_fast_instance_f32 S;
2 R. J: H. F6 s9 L8 W - ( o! M, o* n7 _
- 9 d. L- ?; p" h5 G( v
- /* 正变换 */
7 W. }8 V* n9 u - ifftFlag = 0;
$ w& Z% C) u3 |$ e/ F
5 j: E) {4 D8 W, S+ \$ p, f- /* 初始化结构体S中的参数 */2 Q; A; j7 `9 v* n
- arm_rfft_fast_init_f32(&S, TEST_LENGTH_SAMPLES);
8 v0 C; |6 l' N0 {$ `4 ], h$ ~2 M
- W& t" z- S2 y( Z, Z7 M- for(i=0; i<1024; i++)! J7 z* w: k1 ]* k
- {' j/ @/ }5 u$ _' Y; R/ T
- /* 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° */2 P4 E" ~0 }2 O0 w+ O, f. O9 X+ G
- testInput_f32<i> </i>= 1 + cos(2*3.1415926f*50*i/1024 + 3.1415926f/3);2 J9 ^* F; v9 w2 c1 \
- }
6 J7 ~, ~5 ]+ f6 x
4 Y0 Y; N9 K1 s" u* I, ~- /* 1024点实序列快速FFT */
4 S8 `0 `) K0 e - arm_rfft_fast_f32(&S, testInput_f32, testOutput_f32, ifftFlag);
_; F% t: r( _0 t* k - / n. g+ `+ C* O- p& i- k
- /* 为了方便跟函数arm_cfft_f32计算的结果做对比,这里求解了1024组模值,实际函数arm_rfft_fast_f327 ~9 u( d: C- ~5 c; v
- 只求解出了512组
: |+ D$ D, Z$ [# A - */
$ z; [' ^7 g0 t - arm_cmplx_mag_f32(testOutput_f32, testOutputMag_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES);
" |0 a0 \7 n4 e/ i- o- [6 p/ ^6 Y
* Y" c; [% W- |( u2 V) M- 5 V9 ]' S& N7 R) b- e$ f$ c
- printf("=========================================\r\n"); - z" U5 {* b- ]( [$ V
- 1 L0 k* G3 o& k( ^1 _1 D7 g# n
- /* 求相频 */
; X' f U; B% g2 U - PowerPhaseRadians_f32(testOutput_f32, Phase_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5f);
2 B( G/ `* z$ w* q+ Y+ k3 ` - 9 \% x( c# C+ D+ b. y
- / L( w$ d* X! w6 r
- /* 串口打印求解的幅频和相频 */
. Q, K0 k: Y4 t2 T$ l7 l4 @: A% z - for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
3 R, B( {/ m* Y0 y3 g! N% u - {2 O- H0 V. z- X4 l+ P$ p+ R' |5 G
- printf("%f, %f\r\n", testOutputMag_f32, Phase_f32);$ I' ]3 ^) x# ~5 V( S$ Z# [
- }( `7 M# h. ]$ c4 m# L' h
- }
复制代码 % T1 z; \ k! n$ j( z8 g2 N
运行函数arm_rfft_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_rfft_fast_f32计算的做对比。
0 ~! l, P/ z4 l( G; A8 @; v, Q0 D1 `3 u) o3 |+ q
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:
8 U& _; R6 A- Z& ~9 @9 O0 Y7 \& A; ?+ b2 q& F' w# W$ `: S
- Fs = 1024; % 采样率
( P3 j4 O* K$ R% L - N = 1024; % 采样点数
1 ^: [1 U, f! \6 \* {6 j - n = 0:N-1; % 采样序列7 Z8 X# \; D- L6 B/ e2 J/ U! k/ @
- t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列
1 K$ f3 G1 E4 c/ m9 P# n, | j2 A - f = n * Fs / N; %真实的频率
; G. W5 ^9 K& h" Y& ^1 A - & C, X$ {: S& [' y& e) ^" s+ h
- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成- @, Z* V4 V& H3 ]' [, n( P+ j& i
- x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ; 8 V V$ j- W' h D7 {$ x! m
- y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换- W, _( ^) A; p
- Mag = abs(y);% a a* V `; C0 X' [3 s: `5 ^
- $ V% k/ I) u$ `4 d5 {8 L
- subplot(2,2,1);
' d1 ~8 d `$ o! I" ? - plot(f, Mag);
: A( ~6 V: E! ~ - title('Matlab计算幅频响应'); S8 U% y, H! E7 O" {! G
- xlabel('频率');7 l' ?" _. c# k9 j4 j `# N
- ylabel('赋值');4 m8 @ V6 r& p
- % }1 w1 K' T4 C; L7 u- N, K
- subplot(2,2,2);8 I9 B$ {4 c) N; j" `5 ?
- realvalue = real(y);
5 k5 |8 N2 w. c/ x5 F - imagvalue = imag(y);. F/ e1 Z, ~. D/ M1 y, D
- plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200));
- Y$ ?5 {/ P* i# K! q - title('Matlab计算相频响应');
$ I: V; m: w( y! p: y - xlabel('频率');0 E5 X5 {( d4 k9 O& P
- ylabel('相角');6 E3 r- ~4 h; Y2 L |
- - M+ u9 z) N1 E* f# f5 _
- subplot(2,2,3);
5 t( O5 x" x5 d& B, ~6 S7 S - plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应
9 k/ J- E( V0 s5 Y$ h0 z6 M) k - title('STM32计算幅频响应');
5 b. T% J. {+ D7 M - xlabel('频率');
. m2 V5 G, o3 L - ylabel('赋值');
& s* ^3 ~- p( ?& D7 j - # A8 t* D4 K( C) P J6 f4 R
- subplot(2,2,4);
; W9 z) P+ q" Y$ M - plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应9 X$ M1 ^8 H! a, ~$ `
- title('STM32计算相频响应');
. R* [8 I% Q& _7 C7 r; s - xlabel('频率');0 d1 x2 i% k3 b$ E. N! t( G# H# f# Y
- ylabel('相角');
复制代码
0 S; q1 S% Y) D9 b- t; L运行Matlab后的输出结果如下:, U) F. m! V6 a/ P. g% v
: ?0 s+ t. j* x# j% m. b( Q4 j: V6 S+ g
+ D/ f) G" P$ K0 d3 S; u/ c
! `5 [ {7 I" j8 ]1 n" X3 {从上面的对比结果中可以看出,从上面的前512点对比中,我们可以看出两者的计算结果是相符的Matlab和函数arm_rfft_fast_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。
) t9 g4 ~) K: w7 w7 @* e; ~
- a% N& H% F7 K! D" P" @31.4 双精度函数arm_rfft_fast_f64的使用(含幅频和相频): `: a0 i+ _5 a8 ~
31.4.1 函数说明0 m( E) F+ `* ^
函数原型:
; C/ i4 \3 _6 K5 ?+ L: V, C
9 b% F) i4 D0 i2 Y& T A9 W- void arm_rfft_fast_f64(' s( ?/ h7 a9 K7 J. V# b" S
- arm_rfft_fast_instance_f64 * S,: F6 s& X& A, E6 F! w- m# F% ]
- float64_t * p,
( H8 ]. i1 O6 ~8 e6 [8 _ - float64_t * pOut,& F0 J% q# `2 b; F7 {6 u
- uint8_t ifftFlag)
复制代码 $ i+ ^/ J9 N$ Z3 t% N
函数描述:
" {( z- @* ]1 h4 H2 c8 e7 `; W1 [
& Q0 e. V/ j: s% `! |3 N# `7 `这个函数用于双精度浮点实数FFT。
5 }% g$ y0 j' {/ ?5 y. d; S; N* h) S9 _3 q- L
函数参数:
1 s5 I- h3 I# ?% m3 F- ~, ], M- m. ?& r
第1个参数是封装好的浮点FFT例化,需要用户先调用函数arm_rfft_fast_init_f64初始化,然后供此函数arm_rfft_fast_f64调用。支持32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096点FFT。2 L+ a+ a! O4 g$ F" ~1 p
比如做1024点FFT,代码如下:
% B0 _9 X( u2 t4 c9 I2 L9 X
* `) y1 m( v2 C* w9 \6 carm_rfft_fast_instance_f64 S;
/ Z5 T! V. \! t% f$ F7 O9 w0 ]% b/ f& w: o! v
arm_rfft_fast_init_f64(&S, 1024);) G7 l) h0 l2 J+ \; M$ @1 x/ n
, y* L d; L9 d, qarm_rfft_fast_f64(&S, testInput_f64, testOutput_f64, ifftFlag);
7 c: k+ i6 Q4 E- {! }
8 {; d3 d" G% K9 P% D/ o4 J9 D+ u 第2个参数是实数地址,比如我们要做1024点实数FFT,要保证有1024个缓冲。0 R& F$ c4 ] e: Y9 b
第3个参数是FFT转换结果,转换结果不是实数了,而是复数,按照实部,虚拟,实部,虚部,依次排列。比如做1024点FFT,这里的输出也会有1024个数据,即512个复位。
. a% q. f2 r9 D* `" G* B 第4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
# F q; Q# ^ S$ C6 A5 o" H* F/ W. n# ?, m3 F! F" [
31.4.2 使用举例并和Matlab比较
/ @" F" U+ v5 Z2 _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。 t7 x9 s7 A U! X% _$ ?8 I
x0 i% t4 a b- /*
$ e! r3 P, C8 R7 B0 G8 y6 p - *********************************************************************************************************
4 Z* w3 K+ s9 T - * 函 数 名: arm_rfft_f64_app8 m1 g& c$ J% C; y3 r
- * 功能说明: 调用函数arm_rfft_fast_f64计算幅频和相频
d0 b' J7 y* e% L g& }$ U; a - * 形 参:无
, @. o/ X0 E* M B+ Q) M1 s - * 返 回 值: 无
+ z& M2 n4 b5 i; q% k - *********************************************************************************************************
& L1 @. t! ~5 G1 @: ?6 { - */
|& M" X9 r/ f1 o; [ - static void arm_rfft_f64_app(void)# s/ ?0 v4 s9 Q" j% K' N
- {- v0 K& P" m& ^# n( T' T1 ^$ X: E$ ^
- uint16_t i;+ z6 E( D: }% X: V2 k' }6 d( B& z% i
- float64_t lX,lY;
, O2 ? X8 |4 @8 E$ A) i - arm_rfft_fast_instance_f64 S;
, T) Z: r+ E* y% A2 A1 `, Q: O - ' D: s) Q/ x" R2 a! N
- 0 I* L6 E9 U# d) k2 @
- /* 正变换 */* R9 p/ t1 o, ^3 Y7 z+ N7 ]
- ifftFlag = 0; ) j2 I" l8 S% k
; J- M4 v( h6 V0 e- /* 初始化结构体S中的参数 */( x! m- ~- V1 \# V# j9 [4 I
- arm_rfft_fast_init_f64(&S, TEST_LENGTH_SAMPLES);
- H3 E% e: S U( ^& g
8 Q; R+ B# L( L# K: z- for(i=0; i<1024; i++)7 X) U) m8 y" h6 o7 Y
- {
. `) w. @4 n; \8 @ n9 M - /* 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° */4 e4 }2 L2 a2 q9 ^. U0 J }% X2 x" @2 C' m
- testInput_f64<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/1024 + 3.1415926/3);$ e* K* V- p& Z8 G
- }
4 I! T1 j I6 P- e3 N - 8 \0 w N$ f: F, S
- /* 1024点实序列快速FFT */ % _! m3 ?. `6 R2 d; N" B! A
- arm_rfft_fast_f64(&S, testInput_f64, testOutput_f64, ifftFlag);
& R% C9 b3 C+ g3 R' s* x
+ p* |& B: {' ` A- /* 求解模值 */ # |: I/ J- B4 t: H) ]3 Q
- for (i =0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)8 D+ u) w7 k, n( w0 h8 {! ^
- {
: ^$ p) x4 v* h - lX = testOutput_f64[2*i]; /* 实部*/
# |2 \% r$ e$ q: q- W - lY = testOutput_f64[2*i+1]; /* 虚部 */
) j2 d+ j! W. G: o" }% G3 z8 [# d - testOutputMag_f64</span><span style="font-style: normal;"> = sqrt(lX*lX+ lY*lY); /* 求模 */( \7 I4 B' c: |2 f' B7 a/ W
- } L6 g; d E+ h2 C5 W. _/ i
- / O9 S4 x+ D) {$ d% w/ w+ V
; G3 G( y9 C2 j& r( G- printf("=========================================\r\n");
( J( y& o2 U& m* ?+ d0 ^0 A+ @ - / t( ]% U) R/ ^% G# N; E- S
- /* 求相频 */+ a2 a% r7 Y9 u
- PowerPhaseRadians_f64(testOutput_f64, Phase_f64, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5);$ \" t/ E m; t6 o4 g# K+ v$ v
- - L0 h/ t3 l0 `& Y9 @
- v4 a& ^* W a( C# a
- /* 串口打印幅值和相频 */
7 k/ U; N! m: y J - for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
" {, t( Q% m4 z2 w7 R* G - {7 l1 e: t" W/ l( i) {& T6 q
- printf("%.11f, %.11f\r\n", testOutputMag_f64</span><span style="font-style: normal;">, Phase_f64</span><span style="font-style: normal;">);
% l( p5 n2 J) g7 ]( t - }
) f N% w, F- F - + f# U( g3 ^! Y; ~) ^5 i" D- D
- }</span></span>
复制代码
& }2 O& ~" } g: z运行函数arm_rfft_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_rfft_fast_f32计算的做对比。
& s/ n$ I# K# z Y+ t; ~) u: G0 |8 s6 ~/ |( U |; O0 F6 L( J
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:" I4 O. t9 ]3 r4 V- I7 N0 {
, B& X; R7 D# e7 W
- Fs = 1024; % 采样率
; K$ }$ N" a/ [: V: m! A2 ] - N = 1024; % 采样点数0 L- W. j' Z! C. L* C
- n = 0:N-1; % 采样序列/ H; ?$ o* h/ n5 z
- t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列0 ^! {4 {' w7 }4 K+ D5 H9 Q6 S2 Z
- f = n * Fs / N; %真实的频率
9 S' Y7 C' I3 r8 v$ _* N z: J+ O" u - 8 L0 k1 m: Q4 B) Q& z6 A
- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成
O# C9 v" U/ {$ b* j4 X: D - x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ;
4 T( {8 ?" {* V4 q - y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换+ h. n* e: e& b- a+ u2 Y
- Mag = abs(y);
$ h/ \5 |7 } h0 U% F0 s
$ _4 s. T5 E: }$ D$ r" V" M- subplot(2,2,1);5 o9 w2 \& {- i- N; B0 C
- plot(f, Mag); 1 c& R/ D' O' e: {4 C4 H
- title('Matlab计算幅频响应');; w- {7 k* M. D3 { Q
- xlabel('频率');
5 a" }* E+ E( y/ M - ylabel('赋值');5 j; T L, E5 s9 l9 [5 X8 }2 Y; E
- & w5 _, n0 A# R
- subplot(2,2,2);
* c0 h' j1 m7 N0 ^0 U# k6 L( K' U - realvalue = real(y);
, O% N# Z" l, } J9 m3 ~ V# ~ - imagvalue = imag(y);
X- t) @0 w4 T1 `4 m - plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200)); ( v! ~3 m i: @! `( z+ {! p
- title('Matlab计算相频响应');4 I+ m1 F% s% a5 M1 k
- xlabel('频率');' m, m% d; e C2 ?6 x
- ylabel('相角'); V# C" P: B6 W* l& I* {; _6 s& c
/ i5 g+ ? a1 Q$ j3 F" @6 B/ ^- subplot(2,2,3);
6 U4 C# |8 g4 O ? a3 } o: ` - plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应4 @4 w9 p9 X" O3 f
- title('STM32计算幅频响应');2 ~9 a/ x# X* A: Z
- xlabel('频率');
, S! E* P X- f7 n& e8 s9 [; [4 H% T - ylabel('赋值');
. w5 @ O) M2 d9 b% f5 a5 A- ]+ @ - + ?" s0 Z& Y$ x: e& S
- subplot(2,2,4);6 E5 i9 ~4 l$ b( Z R' x* o
- plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应
; }# E* |9 l$ f% R9 O; ~ - title('STM32计算相频响应');
5 T$ J' O1 X! g5 [% q& U f+ X; L+ [ - xlabel('频率');4 a) K. O; N2 _+ B
- ylabel('相角');
复制代码
; K9 W- V }: p* z9 f% e' n运行Matlab后的输出结果如下: L5 r/ Z1 r3 r3 `: F, ^3 ]( N( L
0 ~1 J7 l2 A& m+ ?& X& g* B8 R! m3 n- c# g' s# [5 D1 e: ?
- @9 c8 P6 p! M! S. j
从上面的对比结果中可以看出,从上面的前512点对比中,我们可以看出两者的计算结果是相符的Matlab和函数arm_rfft_fast_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。
; u v% v4 P& b- L4 r4 [7 p: q
9 A' J. d' q& Z! h& R0 y4 S& v31.5 实验例程说明(MDK)! K8 Q# T, @! P1 k" B9 |
配套例子:
" f6 E1 Z7 i7 t& M) iV7-221_实数浮点FTT(支持单精度和双精度)" o% X' X8 m; a+ K* Y" S8 Q$ u
8 U* I* @( n8 h- J8 C实验目的:& G9 I2 |2 j$ D( z7 b
学习实数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点
) _ Y9 q# A4 O& J
9 M5 a% ?, r- G2 f) A实验内容:
# X9 n2 C0 O: m# _启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
4 x1 ^. e5 C* X" L- M, x N按下按键K1,串口打印1024点实数单精度FFT的幅频响应和相频响应。: ]4 ^3 w$ c2 a- z5 R* D
按下按键K2,串口打印1024点实数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
+ S' d$ q& Z' H8 g9 `5 E: [7 R8 r4 Y4 h: ? w& j
使用AC6注意事项& O7 ^( w! y+ N# y" j
特别注意附件章节C的问题
7 @: n& h% [0 Y8 b4 C" L! u
$ O* B6 L2 Y3 ?4 N6 P$ G上电后串口打印的信息:
1 p ~! |7 N/ X- ^* e. V+ h# q9 U& h, Y
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
' d, F2 i2 u/ r' w/ ~4 N2 W0 G5 P' ~; d$ k Z
9 L' c1 ] {( L$ L n" Z( D) b
# m9 N: F' v9 r$ |
RTT方式打印信息:: }' B- u z" E- t8 {
: K: e' T0 a7 W% B$ k, ~+ ]
. S( ~9 o% S# C$ O! ~3 w L' ^* B8 i, D2 q$ z* k% z. V
程序设计:
3 B& _' t, ]1 l) o& p6 D0 @" R& Z! h2 {* G' s4 y$ m+ X
系统栈大小分配:- L7 }, j% K3 [* l4 }) d
5 T+ j1 @8 c6 j. o/ v$ G u' V7 C) W# Z" Q- d& X9 n8 C: x
u% p! C. m9 M8 l* N0 e& I, I RAM空间用的DTCM:
3 \6 f4 c- R- w/ A' }" [7 S
9 J; Q. c4 A5 R6 k7 O
' W4 N7 G; b8 O8 k
9 U) P: Z% S6 i3 v 硬件外设初始化! n5 Y" M, \, c' b" n6 x( O* Y
& \! ]0 X" P7 ]! L! w# w- x
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
1 r- e0 V+ a p' h6 ^ p
$ a: H( W" }& r; c0 Y- /*1 F+ y! |1 ?3 F% q7 g
- *********************************************************************************************************! U# X4 k1 e# F( ^7 W+ u
- * 函 数 名: bsp_Init" I9 P9 Z6 M; H* |+ B% O* r- `
- * 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
" L; ^% _$ t1 ?! P: D+ D - * 形 参:无
6 O4 a; B$ P1 N! ~ - * 返 回 值: 无
3 T7 e8 L( ~3 E0 Q - *********************************************************************************************************
$ y, I5 a7 D* u - */
( J5 ]0 O/ J2 p m# W+ G - void bsp_Init(void)
5 G" D# d9 \& H' F, @* M - {/ A: \5 Y I2 [8 m# _, x1 p
- /* 配置MPU */
( _) {( V! o- y( }9 a1 V - MPU_Config();2 H0 f5 Y: [: m: B8 S' a
- 3 o; V6 T, U7 ^$ g l( l
- /* 使能L1 Cache *// M/ _. a$ j9 v; u: G) J
- CPU_CACHE_Enable();
+ e1 W9 ^3 n; X- X# T9 x
8 o* @$ K4 F* Z8 u/ ], R1 D- /* ' k" s; D2 j/ l/ I
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
2 n( V7 B+ H9 o) S - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
( k1 w T z5 _* Q( ?5 g - - 设置NVIC优先级分组为4。; _ m2 h/ h' c( t- ?3 t1 R
- */
1 X- W7 M- n; Q - HAL_Init();
4 G: F$ G7 Q* l& z9 j - , N5 k$ ~* z5 a, L. p% E1 l7 X4 ?
- /*
# e3 o8 ]- Y$ s3 ]! `# r8 X# Q - 配置系统时钟到400MHz
% i' |0 z' @1 A- M, l - - 切换使用HSE。) n% I9 V+ g3 R
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
( h0 P" w6 o+ A! |+ H: I6 m c - *// ?2 G! V% `# `1 s+ B' V O
- SystemClock_Config();& k& a0 l4 f9 c0 Z9 N! L: a
- : {) c$ \; M* l! Z6 l, b8 V- ~
- /* 5 D* M# t) Y2 C! `3 G; [8 a- I0 }$ D
- Event Recorder:. U7 n/ y" \4 [
- - 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% k. q% H, k' B; z. Q - - 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
+ D1 E$ }/ P. J+ ^ - */
4 b n" X4 \+ m) [: v - #if Enable_EventRecorder == 1
& o8 R3 [! T4 w7 N5 l) U - /* 初始化EventRecorder并开启 */
! |3 ?0 C8 J# x) w. v( @1 Y, W - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);+ j! o2 l2 } n0 M
- EventRecorderStart();2 V5 p4 q( Y* @( e6 D- _
- #endif
3 k V8 ?3 N: q5 V8 x3 j7 h
$ T% \& N- q- Y- @1 V7 p' V0 \2 j- 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 */# L* d5 ^( l Y3 w1 L% W
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */% Z; \* h/ Z+ x% F$ z4 B9 A* D
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
6 A9 ]" d2 O" v - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
3 ~2 E! o& \6 F- F: X - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ # |1 Q! M* y; g+ m) ]6 B0 b
- }
复制代码
# f9 I* B% r7 U MPU配置和Cache配置:
1 }. h% }4 `) {& r8 p2 z/ K: N0 k& f
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。. L- |. e" h |. d# h4 i
3 l) o0 ~+ {5 t# [) T; X- /*6 s, k% y" {8 s% V8 O
- *********************************************************************************************************
$ w' ~7 Z/ v" D. s/ W - * 函 数 名: MPU_Config- w, Q+ S& c/ T# Z8 W) R, J; }9 A
- * 功能说明: 配置MPU
3 y5 B" d6 v( ?+ V+ ` - * 形 参: 无' |$ T$ D# A. f6 i) U$ L5 a/ E
- * 返 回 值: 无0 X2 n5 x$ `4 v1 w1 s
- *********************************************************************************************************
, g& u% N' J& g, N* @- x - */8 x+ A0 y+ i. i: S2 _
- static void MPU_Config( void )
/ z' s: A1 s! b0 { - {4 ?9 y" Z/ ?! }) P7 `2 |
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;% j/ o" {# k+ @" u$ \2 H. x
- 6 K$ u4 l) b. c& n' h8 N4 Z
- /* 禁止 MPU */
+ ~. P B, W1 C8 r# _ - HAL_MPU_Disable();
2 B3 a' m" X [2 P- k, k
$ C( M% m# M# t# z- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */7 b# y/ Q4 s4 V6 V' i
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
) U' {" W( C; v/ o3 \ - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
* a* j" G! B. S: n* h% v) ?# ] - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;% D8 ^( X/ r. u, W* d( _7 d
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
, L3 N( Z; e& I( o - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
7 \4 c( y5 |* R6 [ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
$ a6 y* z2 d$ Z$ q - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
! u8 b, g4 P& c' Y2 l! m; L - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;4 R7 g4 Z( B8 L5 E7 |% Y
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;% {; @7 M2 E h H+ g
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;7 U8 B9 V/ B N4 G
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
. r( F2 R; [& c- ?9 r# { - , H6 w! a( j9 V) \
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/ _: ?2 o3 v {1 t8 ] - : o9 @, L/ F* h# R& Q3 E" J, a; v
- & l/ x/ X: B% ]: p% X- ?; l5 _
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
8 F0 ~9 [8 M, P. r4 r# S2 D - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
; Y* X+ r7 s+ A: S# _ - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
3 b) \( W, L: Q$ \ - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
! g, D$ {# } J3 H* t5 p( D - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
+ u5 |" F, m, k- h - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
( W9 o$ `8 R/ v" B) _+ { - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
% Y0 y1 `0 m$ v0 P9 F: P0 g$ C6 ?! Y2 f0 i - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;9 k' C# L7 Y2 e E; k
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;* X0 {4 }3 d/ R2 |- [
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;0 i/ F0 @- T/ W' k
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
4 Z- I! z* G, X5 c) Z - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
, t- K+ l2 S0 p* m: h
0 L0 N) C- v7 t4 f4 z* T- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
; ~0 |8 F9 d- N+ k - : l- b2 D7 e: c* }
- /*使能 MPU */3 |& f( Q4 |3 x) V: m" d3 m: E
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);8 `" a9 Y: Y Q- L. r) a. ?7 b
- }* h% c& v8 G1 @; }
- , t6 D- N+ a/ A6 X. a3 D% y
- /*$ ~4 d6 N3 l" b& @# K) }
- *********************************************************************************************************
7 S/ S+ Y) u2 f& V( x& d - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
5 P- G: d1 V( J - * 功能说明: 使能L1 Cache2 M- g1 [6 Z. D3 Y$ M
- * 形 参: 无
" T6 P8 ^; q; U `. s& V - * 返 回 值: 无/ ~4 r! t5 `1 G
- *********************************************************************************************************( h V& u7 `8 D6 n
- */
7 _7 b3 o) N8 F, X; r2 F! d0 C7 t - static void CPU_CACHE_Enable(void)/ X+ |9 v) O; a7 k9 ^5 j; f7 Q
- {6 M) ]5 i- H' l9 M# Y( v1 g
- /* 使能 I-Cache */
( @& c* Y1 F+ e" v8 P - SCB_EnableICache();
1 D' W" t! h! [/ c; f9 ?
- l6 [1 G4 ?8 _3 ?3 r8 ]- /* 使能 D-Cache */0 |. v/ N. |( P% P
- SCB_EnableDCache();1 J- X) k+ W6 M8 f4 `/ Y3 x
- }
复制代码 , D% D: |6 R: a1 _2 o
主功能:
2 a5 A5 Z/ }! o4 U1 a6 V0 V
' x+ P* Y8 c9 E9 @ @* \" a# z主程序实现如下操作:
! i/ `# \ F* x4 I1 F F# w; g& k5 L2 x+ ?7 B! [7 N$ y
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
, B, c# V/ Q- _3 r- d7 t) V. d 按下按键K1,串口打印1024点实数单精度FFT的幅频响应和相频响应。/ T# T h2 e* E$ I+ x$ F) L
按下按键K2,串口打印1024点实数双精度FFT的幅频响应和相频响应。% l, ^* k' K$ S
- /*
- N9 T6 ~, a! C; o - *********************************************************************************************************' R$ A" B1 i, s+ J. k* U6 m
- * 函 数 名: main. z9 J0 w3 M6 s+ Y
- * 功能说明: c程序入口7 D- [6 F, E; {- [3 j2 x
- * 形 参: 无
. z, z- S# F* D b - * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
8 q2 k+ B- n& |2 z, d" e6 e2 S - ********************************************************************************************************* y( x0 V4 F7 ~7 h- |
- */
! x( ~6 f2 m2 c+ j - int main(void)
! a. }$ z8 b! x8 ]" I7 |* s* y - {- W0 C; s2 e, ~) p
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */3 V4 z {6 @3 Z" M( ?
4 u7 Z. U9 i% T6 P; y: A( [
, c( k6 a% C6 J- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
' {/ ?' h+ g( S3 Y9 s! { - PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */! \$ C3 h3 a- F- o9 _: F2 j3 }9 O
+ [+ x8 G; z$ l( d( d- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */
4 Y. L0 {/ h3 }, F
% O, ?& `+ ]/ ]: x* ~/ k+ U- # w' h2 @0 R( m! C
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
; M5 q) {+ Q7 g# O/ ^& q. A$ m0 \5 L
: e7 i6 a [4 z: h* {- /* 进入主程序循环体 */
+ m# V* ~0 d" H( i% c5 F+ y - while (1)
- z7 P0 T. G2 }: c- T. @7 w - {
" x/ ~5 D, P3 u/ o - 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 */; |; L# H& [" j4 f0 H
6 q% e+ e5 P- \+ i9 z
6 H/ ^' ]) x( ?4 x- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */
* T4 I1 L4 E# h5 B# q( z' q( p - {2 X# i: F1 w! _1 \
- /* 每隔100ms 进来一次 */0 `5 T! |* f! `* y: V
- bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */ ) q0 m8 d: `. m. I
- }
. p4 I# w' a: I& ?4 u9 s
8 J+ W4 H) b6 k1 l+ z2 I& D- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
! M7 \: p+ q& z) r) ]( ^ - if (ucKeyCode != KEY_NONE)% T- f& m- T; N/ A5 y( [/ l2 R
- {
& d y; o' n# ^$ i0 V - switch (ucKeyCode)8 r+ K) H. y; I& O `& b, t
- {1 B1 R; I4 D1 k; B* y3 s" f
- case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */# C0 C d3 i% J& z
- arm_rfft_f32_app();2 X( v4 p8 h- Z, S, Q9 g$ ~! Y h0 H: j" K
- break;
1 l3 j% s2 D) N* W. T8 R - , M. T, ~. [4 k6 Y3 T
- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */
$ G( i7 O% ^. q$ C- ?, f - arm_rfft_f64_app();
- Y8 W& P( }% S: r' \) e3 [7 Q - break;
2 H8 o U: `0 u. |
* e% o' e( L' E0 Q1 o G8 @. g0 Q
: ?/ s+ k, _% \% F- default:3 Y# a# N; Y# T/ o* M3 r1 D2 \" P
- /* 其它的键值不处理 */, k0 G/ _% w% [6 z- H8 c1 F
- break;
5 }9 G) S2 ?) w0 B4 H - }
, N) s5 N, {; o - }
4 N5 y$ B+ y+ \) I( J' `
% W# o0 A) ], G0 {6 v5 ]" T: l- }! y. _! v4 h( J" b- T
- }
复制代码 / p/ _! m3 \' q. L
31.6 实验例程说明(IAR)
4 v) Z }5 t! c" b' J; t; O配套例子:9 e/ Q( E& E: I% m* g
V7-221_实数浮点FTT(支持单精度和双精度)' [* t6 h/ }6 T' v' Z% [% U2 X
- w" E2 i) Q3 ^5 ?/ T) T
实验目的:
$ K$ T' J( y" [$ ^: h' ?" X- Z, J/ `学习实数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点. {. i& e& A' }+ [4 r+ F0 z
# [# l) W1 h3 U9 _1 Z0 s实验内容:7 d m, S8 U* [* a. C
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。0 Y! V$ l$ o0 D1 Y4 L) ~) k
按下按键K1,串口打印1024点实数单精度FFT的幅频响应和相频响应。# F/ k( Y6 L5 `0 o
按下按键K2,串口打印1024点实数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
8 y9 f. e: f: ^
& C$ h) X, L' S& J* O6 s* R上电后串口打印的信息:
/ j; w& T7 r) w9 m& S# T$ j
e ]/ D; @3 d0 N V+ a波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
- o3 i7 e* K! z& d
! n" N- a, M. L: k" l: R7 q0 }1 j$ G, c
4 E# Z) `% E9 q4 D
RTT方式打印信息:6 J* ]0 r) K6 T/ y. Y- r
" ^) j% ?; O; a9 m$ W/ G2 I/ b9 J. s# \# _( P5 U7 L$ U
& R7 W3 ~0 w8 e j程序设计:* }' Q7 S8 f5 I1 G* z& R
% X( M. e8 z4 g* D0 J# s9 }0 @ 系统栈大小分配:
- J- f; ^% R1 n% H. W2 A
; ]- h# A5 s: w h
3 S9 |& s* s0 T4 J- f6 x' K/ q
8 O9 J9 c& C% e. k( k ?& R RAM空间用的DTCM:3 [5 J# |# J. o1 s: e( q& v6 K
% e0 {+ }* z5 a7 l+ H
) @' a: @+ v4 g* T# F
. t+ e4 b( T) U2 a9 v 硬件外设初始化
, w; V5 A5 B# }8 k
$ J6 e2 R5 X% I, P硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
* L. c- g8 |% l9 D" T/ d7 }
. k0 [* a; H2 p2 o4 s- /*
6 A6 Q! B, }+ W. ~! W - *********************************************************************************************************
/ G8 A7 w6 O, {2 K# V- x7 u - * 函 数 名: bsp_Init
. k& K! i. h! c4 A& C& m$ a, Q - * 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
4 w- v2 F ]5 }$ h% e B. m8 D - * 形 参:无
# |0 H7 L# G( \( X+ h+ D5 ~; d: d - * 返 回 值: 无9 \0 e3 V: U7 J) _4 E( J+ I# T
- *********************************************************************************************************' e5 [3 A! k( o# n0 q I
- */2 g5 A1 `3 Q$ V+ G4 n& M2 W/ s
- void bsp_Init(void)# c) U- ~; B8 g( Q+ D2 q
- {
i+ G* R+ R9 t2 e8 v0 g - /* 配置MPU */7 B) z" t$ z1 `! r9 u
- MPU_Config();. o" R7 O" u# D2 t$ ~6 e* Y& P
; x& d; B# e( I7 _; S/ A7 O% |- /* 使能L1 Cache */
- j. H( \$ s$ A9 x, }6 H4 W3 c - CPU_CACHE_Enable();
) ], w Q7 {' y/ c0 f5 h* C/ C - 6 R0 p6 Y& z5 H! x
- /* / Y# l. [% w/ x( f
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:& ^7 M3 d8 j6 ^. f4 O8 r
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。8 L0 {/ R6 ^% O( S
- - 设置NVIC优先级分组为4。
6 t/ }+ H/ y% a& ~ - */
0 b! ?% N/ S2 F' g) S - HAL_Init();
. I/ F* e! h1 | M+ h% _! }$ F% p - * K# C, o# e! _+ o6 H% B: `
- /* ; q! X2 T# j6 p J$ l3 a/ p
- 配置系统时钟到400MHz! i' M+ Z( _- @+ j' S2 q
- - 切换使用HSE。2 X: \: [, a; t# H
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。- n8 e* C o. Y# {
- */3 T+ g% d3 ]5 o8 a
- SystemClock_Config();( Z' [6 h+ b! e A7 M' p O' x
- 9 g" X! } W. u4 T# {$ Z7 a
- /*
9 C% d0 w# u0 ^3 ^+ f$ U' w - Event Recorder:
" b1 q' `- L! u( s+ Z - - 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。3 |5 |* J3 i- E/ L" E; P. m( x
- - 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
9 w: u+ u% d2 b* X/ `. N+ J+ b' } - */
3 F N, W" ~. d; G! F# X6 H - #if Enable_EventRecorder == 1 $ j6 C, `/ p9 @) r: M, u; [
- /* 初始化EventRecorder并开启 */; L( W( ~* u* n, Z
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
& ?/ c+ Y5 I. E- Q* o; e# c - EventRecorderStart();
) A2 E7 i w6 h; \/ y+ g- x" W# A - #endif2 O; c5 T% o2 u/ g
- # H7 i- M- Y. C2 X8 C1 s( e( m' 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 */
2 Q6 M" W5 r7 T& N, Q - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
% L3 B" @( J U - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
( H3 T) {) T/ @: G - bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
. g, r2 t2 u3 p* J+ `4 I+ d - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ 7 o" X9 L; i f8 [' i
- }
复制代码 " B/ \* d. M% [9 c p2 U2 ]
MPU配置和Cache配置:
3 h2 J& H' h* T, N
$ S- H: F3 w4 j, G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。" ]- `: Z; m( S# K
5 @( f% O; a' ?% C e( c# T- /*) w8 T% _# G! g$ H1 _% D4 f
- *********************************************************************************************************4 | a7 x ^: f5 M; f) k3 Q* g
- * 函 数 名: MPU_Config
+ M+ W; {: ^8 r - * 功能说明: 配置MPU K3 O9 t3 G" X4 r: y$ b3 J8 n
- * 形 参: 无
+ r. Z$ P$ w) g% H! N# q: l; e - * 返 回 值: 无# H" C+ O& V$ G( H$ F' G9 C
- *********************************************************************************************************
/ Y/ H$ N$ U+ E9 n; g/ H s7 x - */
$ i$ t/ S; q* O% x( S: V4 m/ l# J - static void MPU_Config( void )
: f) n( p( o8 W' n4 h% u% l+ C# V - {
# Y5 q) m5 w1 D5 l1 } - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;/ [3 H7 v3 S" N# k; K; {; w' K
6 s2 h: h5 E V5 C- /* 禁止 MPU */
+ j3 c. U! G1 J - HAL_MPU_Disable();! S$ v* b9 [, V& x" L6 H: A* l5 _
- # D9 \) Y; m% o- K8 j
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
, s1 R. M0 L; [4 b% a - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
* N3 a, X& g; @' |: e" b, e - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;' a4 J: I' ^# i# Y7 L4 o+ `- p
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
0 y' S4 v) M+ H8 {" | - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
% u4 N9 H9 {' D' I. G p - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;' D/ u9 f7 u7 p: v1 R6 E' n( m
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
! c* c0 I4 F' D- b! }1 |# H7 k1 ~/ q6 p - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
* d* m p ^" f - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;6 S; r0 p% S) q3 }7 ]8 k
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
7 z1 `$ s" D. U2 o/ ~; H* ]' S& { - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
' h! a, S. p. h" I8 x5 \; \ - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
7 I$ |$ t, _& C4 i V" [! o+ a
* m1 p8 ~: E" L. T+ a, L2 V4 n5 i4 W- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
5 p# E. y& z4 O% d0 O% U# w% e
$ ?- \6 k0 K7 V- v- / y! n# v" I5 i! o# F( \; U$ _
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
5 C7 f" P: N3 i6 k* \: {, f: c( Q - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
2 J& Z2 b! u3 O9 \3 i - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;4 t' d6 Z% e6 H9 S3 Z
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 2 k8 K7 B5 c& a i
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;5 w) _8 [0 V/ H0 X$ Q$ H1 ~5 }
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
& ?* M% r, x6 X% N/ Q - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; ! q# z0 k) m" M% n3 ?2 d B
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;2 L% Q) R4 v2 c' t( \4 j/ l
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;) P) b, Q# g$ O0 j
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;8 _5 ^ i% Y+ Z, ~( L4 c3 I" T
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;! T# d* l8 }! I) }5 K
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;/ I, _* T5 l: E6 v5 D. I# G
/ p9 d" j8 M* M2 U! q: Q. l- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);8 h' n4 M* [1 @3 _: A2 c
6 u; @& o4 }/ U; W, h8 g; i9 g8 B- /*使能 MPU */
5 V u% ^, I: @7 N+ p - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
7 q E' [& ^* e: ~% x' D - }/ Z( m" E) B4 H9 t! i" Q/ `
6 K* C5 {, y" Y1 g" y. v- /*
8 M3 d" x* R' c8 ~. f9 A: ~8 j2 Y - *********************************************************************************************************) W& m! L' m6 h& n
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
" {" C% @8 L: }$ o7 m9 J - * 功能说明: 使能L1 Cache8 D, o0 q- d9 F8 J/ z; W
- * 形 参: 无
9 {9 K2 c) o) h - * 返 回 值: 无
' H& ^! t9 V. f! V( l% a - *********************************************************************************************************7 n# ?/ I; b6 d3 h0 U
- */
" V1 q; K5 s, U4 S$ P, R2 n3 Y" ~. W - static void CPU_CACHE_Enable(void)# ~3 r- K( q1 d" c3 ^+ A0 T& \1 S
- {
" X$ h: M- u7 F# O - /* 使能 I-Cache */
. b0 S) a& ]& K4 Q0 \ - SCB_EnableICache();+ Q9 j& P/ \& S) P# B
* q8 |/ {6 N, z% N" `8 a- /* 使能 D-Cache */
# b2 j5 P9 ?, H$ G2 f! m& H6 y - SCB_EnableDCache();# t1 E9 B9 o/ H& q- u
- }
复制代码
8 C" D8 {+ ^ M8 [; Q! [ 主功能:
2 [. {0 S6 E8 }/ @# U( x
0 I* Q9 `! c6 G2 | {: l主程序实现如下操作:
. \' v/ B# P5 Q4 O5 _
1 b B1 _5 R4 Z* }$ k3 F2 t 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。1 h. y g I; g2 Q3 d
按下按键K1,串口打印1024点实数单精度FFT的幅频响应和相频响应。
0 l/ O, q: p0 [6 g5 \ 按下按键K2,串口打印1024点实数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
, a( _+ _/ v ~) a& s4 o- /*
2 T" W N: C/ Y s0 { G - *********************************************************************************************************; m( Y7 k/ L g8 a! h# \+ t- q0 G
- * 函 数 名: main
" Y) z: q7 _: S8 D b$ j7 X - * 功能说明: c程序入口
) I! l2 f" j$ Z - * 形 参: 无( H: @2 c, n1 [' ?8 R
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
& B( k+ R! m5 G% n2 d - *********************************************************************************************************
4 F; g5 ^; |+ f% I - */6 d; z' I" S- E0 g. `
- int main(void)
+ f6 E& }8 x5 z0 ~& S! J' ]5 R - {) K5 Q( X- _0 b+ _) [! i
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */
. }" W; p6 f0 K5 J
: i; C2 N% P4 r: C' O2 Y- ' d. b) |8 z5 G5 G3 G: g+ J7 C
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
7 M8 L k* }( L - PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */
" m7 [1 d. T3 u- A& @( F
. ^/ { b0 @' [5 F! B7 @4 A/ |- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */- U! W) |. _/ U" W) L9 N
- : B2 e" ^! \; i( p5 f( J' O
M2 E% N7 \, e. U8 m9 M& d- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
1 ^# y- n- l, O1 f% ]3 J& G1 m# \* S
2 H7 u& q0 `6 O+ U- M4 d- /* 进入主程序循环体 */
* ^5 Z& X/ S) o v, L) d - while (1)
+ A6 g3 f$ v: W/ R& x1 | - {+ M& j: u9 T7 H: X1 {: S9 Q
- 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 */
* m6 E' e) X/ J4 @% [ - 8 @4 h, K0 f. H+ e4 {" Y
- % i; w: Z" E8 a# L# J# z8 b
- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */
6 n9 l1 _' P2 G0 n - {# \1 H: {) Y S: [
- /* 每隔100ms 进来一次 */
& y2 K" t3 S$ ` d - bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */ + C6 R& `. I# Y2 u5 Z l4 x
- }! w& T/ a# V6 t4 ~3 F! T( [6 j
0 ]0 \+ t& a9 ]1 J. E' z; N- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */* \+ A% a$ G; _- E2 B) v5 x4 S
- if (ucKeyCode != KEY_NONE)
+ w: p+ T1 n. a% R" m4 x4 B - {4 t" s8 H2 `8 J
- switch (ucKeyCode)$ F, ^: X% b$ b' o! }# z3 e" {
- {; A+ J1 K. o- o' @) J- ], I
- case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */' D' ^ [# T2 V8 T3 e8 ]& D" y. S
- arm_rfft_f32_app();
5 o) e- `( i( S! ^% G - break;
' ^7 w I F2 b% R N3 o
0 x; W( t; N4 y, n* |' g- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */
/ S' L- j% \4 G- o# ~ - arm_rfft_f64_app();
; S: \9 Q1 s. d* c0 Y2 I* Z! a, B9 { - break;# f% N, j. U+ C2 T
- ( m4 o7 A! V9 N* f) s! d) B
! _- E( y6 c! d- default:/ E. W7 Q& j4 W2 |5 k
- /* 其它的键值不处理 */2 [; i+ |) G6 D. `
- break;; z, J, J9 _8 q( A4 Q' q
- }& p. N8 I5 Z1 ^. k; F! E( C* x% ?
- }
+ M+ `% t+ g) _' L( z
( e7 l _& z3 h4 a* c& Y3 N$ `- }, r. a# X/ u" n! b
- }
复制代码
@4 N4 |+ Q6 ?% {& _31.7 总结# ^$ w& j0 @# ~/ U: j- F# {
本章节设计到实数FFT实现,有兴趣的可以深入了解源码的实现。
& a; E7 V. K" h0 ~/ w% U6 x
. C" f. b/ |/ j/ R) R( h. ?* k" a" q
2 s5 J/ @9 |3 e# S/ u/ H
4 z' U) E6 u u! C( q0 Q |