30.1 初学者重要提示
- Q. z3 x3 g. @9 `4 Y' a3 W 新版DSP库浮点FFT推荐使用混合基函数arm_cfft_f32,而基2函数arm_cfft_radix2_f32和基4函数arm_cfft_radix4_f32将废弃。ARM说明如下:
* Q7 ^* U8 ?$ |1 k2 uEarlier releases of the library provided separate radix-2 and radix-4 algorithms that operated on floating-point data. These functions are still provided but are deprecated. The older functions are slower and less general than the new functions.
3 {8 M( }/ u$ R6 s$ J, rDSP库的早期发行版提供了单独的radix-2和radix-4对浮点数据进行运算的算法。 这些功能仍然提供,但已弃用。 相比新版函数,老版的功能较慢且通用性较低8 d5 z: P6 Y( W# }2 C. \& M5 N! n
30.2 复数浮点FFT说明9 ~ D6 `% y# k' d
30.2.1 功能描述; p7 y5 v" O2 h0 b5 [& @
当前复数FFT函数支持三种数据类型,分别是浮点,定点Q31和Q15。这些FFT函数有一个共同的特点,就是用于输入信号的缓冲,在转化结束后用来存储输出结果。这样做的好处是节省了RAM空间,不需要为输入和输出结果分别设置缓存。由于是复数FFT,所以输入和输出缓存要存储实部和虚部。存储顺序如下:{real[0], imag[0], real[1], imag[1],………………} ,在使用中切记不要搞错。
% \ S1 y, i: T' {4 g9 {6 Z B' C7 y+ Q3 `! F% G; b
30.2.2 浮点FFT, p2 A0 [3 J; S# ]
浮点复数FFT使用了一个混合基数算法,通过多个基8与单个基2或基4算法实现。根据需要,该算法支持的长度[16,32,64,...,4096]和每个长度使用不同的旋转因子表。! s) R" ^: F( l( z6 Y( F1 B
- t+ v8 g8 }8 L8 ?浮点复数FFT使用了标准的FFT定义,FFT正变换的输出结果会被放大fftLen倍数,计算FFT逆变换的时候会缩小到1/fftLen。这样就与教科书中的定义一致了。! h/ |0 I" o) M! i
' z0 Q. x+ ] R+ `) w定义好的旋转因子和位反转表已经在头文件arm_const_structs.h中定义好了,调用浮点FFT函数arm_cfft_f32时,包含相应的头文件即可。比如:
. s; b! Z% J. C& Y' t0 I1 \& F. D- n9 v( y; M, o
arm_cfft_f32(arm_cfft_sR_f32_len64, pSrc, 1, 1)
3 T) i) i2 a( X5 ]8 J$ t& A) R0 a+ G) @2 N+ T7 N7 L Z& R
上式就是计算一个64点的FFT逆变换包括位反转。数据结构arm_cfft_sR_f32_len64可以认为是常数,计算的过程中是不能修改的。同样是这种数据结构还能用于混合基的FFT正变换和逆变换。' P& P% Q- N( G: t
+ {! q, X7 Z3 {- Q0 s早期发布的浮点复数FFT函数版本包含基2和基4两种方法实现的,但是不推荐大家再使用。现在全部用arm_cfft_f32代替了。9 c7 M* Y: f! v* A9 L! v6 s
$ f3 l, ^" C3 f30.3 单精度函数arm_cfft_f32的使用(含幅频和相频)0 `3 d8 b9 c' F; i8 b$ e: H4 L( \4 P
30.3.1 函数说明: g" E6 ?. H2 l$ i3 n( m
函数原型:+ \& R. |5 N; ]
& y5 @. ]! y! U' y2 I f
- void arm_cfft_f32(
6 [) v4 W, @8 t. K - const arm_cfft_instance_f32 * S,* z G& I1 @/ ?% ?: f
- float32_t * p1,* \& i! ]+ S) t0 j
- uint8_t ifftFlag,
! a* y0 }. h5 [ - uint8_t bitReverseFlag)
复制代码 9 ?) d! J$ k/ H; O1 V7 O
函数描述:$ t' |5 K( W! w( }
. W3 k4 F+ S v! a4 c* M; w
这个函数用于单精度浮点复数FFT。5 m& T H$ t$ k8 \1 O9 h6 M
9 P$ G1 d+ H! x6 Z: a# u, w# B函数参数:
* ^2 F# j9 P9 D5 e/ m+ _+ r0 x2 `9 J# z1 _
1、 第1个参数是封装好的浮点FFT例化,支持的参数如下:1 M* w8 X; u. E0 U% H
6 @+ P. `, F+ [5 q arm_cfft_sR_f32_len16,16点FFT
) m) }1 f9 i/ w+ g6 o arm_cfft_sR_f32_len32,32点FFT- ^1 y6 z) ~ L
arm_cfft_sR_f32_len64,64点FFT: L* e& I) z- X! Y: \. B
arm_cfft_sR_f32_len128,128点FFT) w% v {: O4 ?/ F% q1 R+ W
arm_cfft_sR_f32_len256,256点FFT
$ ?& ^6 }; D: c& p2 r$ K6 P arm_cfft_sR_f32_len512,512点FFT
, P$ Z( A. t! a, H7 ?) t* s arm_cfft_sR_f32_len1024,1024点FFT( `2 ^2 G, a9 l4 J1 H6 k$ A8 e
arm_cfft_sR_f32_len2048,2048点FFT
4 p P% w+ ]& M- S; D arm_cfft_sR_f32_len4096,4096点FFT
: M5 H" X- T3 B0 f6 y/ P; U2、 第2个参数是复数地址,存储顺序是实部,虚部,实部,虚部,依次类推。5 W9 r3 D( k* A7 m7 L9 |
: a" Y% [' @, J$ c# c8 K3 @
3、 第3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。" K' u& V, X$ `4 B r$ _0 i
5 x3 y+ a( M- Z L4、 第4个参数用于设置输出位反转,bitReverseFlag=1表示使能,bitReverseFlag=0表示禁止。7 p* [1 ~5 K' Q. L) ^
# \. C/ P9 r, \- L) E
30.3.2 使用举例并和Matlab比较* ^0 x z) K: A% ~
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。
3 h s9 L/ C8 {/ x/ B6 x
, l' Z+ I: z/ k$ z! E- /*9 O. w0 [ j) a1 X, ~2 Q$ h# t! x% [
- *********************************************************************************************************1 ]/ O8 N' l! v# U8 d
- * 函 数 名: arm_cfft_f32_app
J' l) A* k) U% u# M" O - * 功能说明: 调用函数arm_cfft_f32计算幅频和相频7 x8 ]6 o7 [1 k9 i
- * 形 参:无! b& X0 [% _( b
- * 返 回 值: 无" O* W- w8 k/ D3 ]& c
- *********************************************************************************************************
' F |: |3 ^/ J - */( o7 c+ a. X8 c8 m. d0 I9 B3 v
- static void arm_cfft_f32_app(void)
4 }' a t7 {* f. C6 E, {/ x - {* H( n% n1 x! w$ z; H& }
- uint16_t i;
1 @4 h4 C) h, p3 ]
4 ~ @& I9 M9 c; |- ifftFlag = 0;
0 L3 C" i* ^+ \- [: x6 | - doBitReverse = 1; 0 w" }3 `0 G4 t9 t4 g
2 v6 |& l- P4 t0 U8 e: z- /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */& `2 z, s3 _! b4 W7 Y' w# F
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
) a- y) t- n( e$ q3 \: i" ? - {
& g9 O! y% V( C - /* 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° */6 S. B) T$ j, ~! L
- testInput_f32[i*2] = 1 + cos(2*3.1415926f*50*i/1024 + 3.1415926f/3);
! M+ e) q5 ?( G9 X" I: h s - testInput_f32[i*2+1] = 0;
0 o: `8 \5 z% Y) O, V - }
' t2 L; X/ G8 B! L
, K: y; N4 p7 a1 Q' p* J- /* CFFT变换 */
4 D( [9 Q }2 H. Z, j' ^% a - arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32, ifftFlag, doBitReverse);
% U Q7 D% a1 N1 f" M$ r5 | - * i7 D' ^9 b3 Q8 {, H
- /* 求解模值 */
- d* C% B2 `. p7 [ - arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32, testOutput_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES);
8 Y3 J" }7 e: L, R/ C
. _& _7 G: _/ ]8 C6 C: m
8 B: A) s ?( t! f/ l7 B: O3 R- printf("=========================================\r\n"); ' [" J1 K( r& t) p
- P. d. v/ T8 ?- /* 求相频 */8 s/ } g; X* T/ w( ]
- PowerPhaseRadians_f32(testInput_f32, Phase_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5f);0 H( [4 B& ^- i! G7 q7 a
& M9 [* b$ n ~8 z: e- /* 串口打印求解的模值 */2 W* l3 }: w: v3 b, [& E
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)9 u2 d9 c3 e" l# {' A/ _
- {" A2 h( F. o6 g/ |+ M
- printf("%f, %f\r\n", testOutput_f32<i>,</i> Phase_f32);
+ l3 S( C" A$ W3 v4 J0 Z6 g: b - }
; V5 m0 S" ]! F* }' R3 I6 { - }
复制代码 3 e" R$ L; X. P, Q0 Q
运行函数arm_cfft_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_cfft_f32计算的做对比。
8 D, E$ j- l# {7 t) s$ [
. l- X) k% [( F5 I0 u- G: d! d8 ~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::1 `" r* G5 E7 H! x# F
' T$ t/ z$ j5 E% k- Fs = 1024; % 采样率3 Y X# d% C8 _; W( G0 `, |2 X
- N = 1024; % 采样点数
! Q9 @0 o6 H6 V( r6 G6 d - n = 0:N-1; % 采样序列0 j8 U1 f& g! H2 }5 |0 G
- t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列
- p5 T8 z# S( h$ p6 {& u - f = n * Fs / N; %真实的频率- `9 A6 ?, D% H/ p' L
- ! | x$ g) M6 ~: e& z7 D* Z
- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成
% | ~. A& a0 u. Q; f% f# y$ e - x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ; * \( U" g* L2 `, D# N
- y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换
6 k( D: X/ T# l" f. x6 o - Mag = abs(y);* u1 [% d3 p% |+ P0 k& R
- $ {0 L! R& b+ L ^* X: q; L6 U
- subplot(2,2,1);7 m7 x, Q* R* c- p- I: x* u7 j
- plot(f, Mag);
2 r5 o0 C9 U' @3 `" A& _ - title('Matlab计算幅频响应');
0 S" z9 T- h( P# J5 y - xlabel('频率');' G/ P" Q( R, A$ n
- ylabel('赋值');
0 t% O4 u1 {7 I) |" z6 s
1 a) T& Z; O' n0 y( G$ U- subplot(2,2,2);6 N/ Y d, {; D3 h$ f! h" n( m8 I
- realvalue = real(y);
2 k7 j5 x% x: G( E2 Y. J% R - imagvalue = imag(y);
- z. X( S: X! ?$ |9 A6 r6 A - plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200));
, A6 c3 R$ u: q6 S4 G0 Q - title('Matlab计算相频响应');5 H9 M, M- f) C" ^- z# E! F
- xlabel('频率'); V1 _* t& }7 e$ x6 z" z
- ylabel('相角');
1 @$ m) w% \ i' [- v
6 Y7 h; ~+ C8 H- Z& v- subplot(2,2,3);
2 z; B3 k; h, I+ F3 s - plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应, A% n# v5 d# N3 P
- title('STM32计算幅频响应');
- D3 v/ R, }: ?% T+ \( u7 F5 w% `9 `8 K - xlabel('频率');7 R3 i: a( N+ _& l; Z! u
- ylabel('赋值');
, x3 i7 j6 N: ?+ R! [' b
# x; a ?7 @4 g) Z# e; L9 }1 E- subplot(2,2,4);
2 b" _" j' W/ Y7 w - plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应
7 T# n* v! H3 l$ `; _5 i& s - title('STM32计算相频响应');7 g. T( |! H- r8 u
- xlabel('频率');
5 e% j5 G$ |. N9 w - ylabel('相角');
复制代码
4 U6 A# M+ v+ X) W) \& g/ C. k# [运行Matlab后的输出结果如下:0 }" f, `# j9 T
1 q4 Z4 w0 u( S4 A1 {( X* a3 M
: p+ X" J7 }! ?. @! d
6 }2 p; e7 ~: R$ O- l, r从上面的对比结果中可以看出,Matlab和函数arm_cfft_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。
" \5 C# U% Q4 C" {" x8 l6 P5 v4 p5 N5 k8 q7 \
30.4 双精度函数arm_cfft_f64的使用(含幅频和相频)4 `- ]& B. [* R8 |
30.4.1 函数说明
- {8 x* k+ k1 a- ^' |5 g' J函数原型:
/ Y1 T0 _, u4 x1 K
8 R; {' w! e. [( U C- void arm_cfft_f64(
; R' ] ^& H4 i) P - const arm_cfft_instance_f64 * S,
' N3 c* D# O, V7 L2 Y e ]% h) \ - float64_t * p1,
3 d. u( U9 f' b" E/ {& Z! P - uint8_t ifftFlag,
2 g9 s' i# P+ f - uint8_t bitReverseFlag)
复制代码
5 D* ?, R& x9 h4 i; ~6 n函数描述:
0 f6 e6 J/ k( A' H3 L" _: R5 Q: R5 V2 r0 G# E) r; A# e
这个函数用于双精度浮点复数FFT。8 I9 H ^* l7 X1 F% {1 j, x. C
7 g$ G: s2 N+ h; t% U. V# H函数参数:
) K' p ]$ P. W- a6 E# Q7 [) V1 b3 q4 W/ t( p0 ~: i* a
1、 第1个参数是封装好的浮点FFT例化,支持的参数如下:
d! `4 x9 W3 E2 `9 N
% a+ }/ c$ P; @8 A( I arm_cfft_sR_f64_len16,16点FFT. A1 ]% q7 D4 J1 J1 c5 N0 m
arm_cfft_sR_f64_len32,32点FFT( l4 }) F8 {4 i2 r7 Z
arm_cfft_sR_f64_len64,64点FFT
) \' g5 j' r+ x arm_cfft_sR_f64_len128,128点FFT4 d7 ~8 a; x# v4 ~; g7 _
arm_cfft_sR_f64_len256,256点FFT' W- ]# q$ n* m1 X7 `3 t
arm_cfft_sR_f64_len512,512点FFT
- W8 _8 |4 |( e" O: U) r4 O arm_cfft_sR_f64_len1024,1024点FFT; o0 m( u) B; T; y$ g8 c" @. H( T. O: _8 k
arm_cfft_sR_f64_len2048,2048点FFT* ~' Q5 o6 ^, X
arm_cfft_sR_f64_len4096,4096点FFT
2 c; l# U$ e1 a2、 第2个参数是复数地址,存储顺序是实部,虚部,实部,虚部,依次类推。
! c7 J! }; m+ U. B7 y) v4 j
0 R7 b) o: ?# r$ v2 h$ g. M( k3 o" {4 D3、 第3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。
+ n$ f; G; x# ~0 d
* t, N' F3 N/ M4、 第4个参数用于设置输出位反转,bitReverseFlag=1表示使能,bitReverseFlag=0表示禁止。
5 S+ y% C3 i: I9 O$ s/ G8 S: M5 i* ?; r; P$ _5 o) K9 P
30.4.2 使用举例并和Matlab比较
. Y% P! ?: W) B* a- w' X' R% |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。
% y9 b% S8 J7 e- a% F! Z4 t% ^# W h+ Y1 k0 ~, r
- /*
( v o# @8 ]5 O P" C - *********************************************************************************************************
" B" V+ g! y- U$ w' ?1 ^; o - * 函 数 名: arm_cfft_f64_app
1 h" M$ m- X8 t4 R$ h; ? - * 功能说明: 调用函数arm_cfft_f64计算幅频和相频
; f: i L v# h7 I1 _ J - * 形 参:无
8 Z. |1 {; M, Q( I% }$ N - * 返 回 值: 无
0 f7 [5 T; b0 W9 d - *********************************************************************************************************
# e$ d/ ]% K# O0 }- E) p - */" Q5 Z: i8 i2 E1 A
- static void arm_cfft_f64_app(void)
: ?3 D H! ^7 ]- @4 C3 j9 z5 L - {
8 B. G6 V4 \ ?6 E( ?5 l - uint16_t i;
5 r% t7 `8 J4 b6 M( H. B, Z - float64_t lX,lY;
6 P4 p1 r; B! g8 L$ n
$ }& c; A# z a& h/ `# g) M- ifftFlag = 0; 6 E. }" D3 f, F: Y; i" z5 g
- doBitReverse = 1; ; V. Z/ g* P$ [" p" P, _
, o7 x' _+ _9 _- /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */$ s. K" L2 R! N4 S0 h
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
7 e a& i2 R. n6 q& f3 T - {
, m$ r4 }9 X; e- ]! { - /* 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° */+ r' T5 _# p( R0 b! [' }
- testInput_f64[i*2] = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/1024 + 3.1415926/3);' A" E7 m0 L8 U) ^) t1 e* P
- testInput_f64[i*2+1] = 0;
; m; n1 y# q3 H, L& X; e& j - }
2 @8 v. y1 L( v! e5 R! K* i! j - & R* \( I; b( ?
- /* CFFT变换 */
, Y) }# T1 N0 H# L0 r+ C% B E - arm_cfft_f64(&arm_cfft_sR_f64_len1024, testInput_f64, ifftFlag, doBitReverse);; m( G8 y; v/ k! c3 E
2 \, h6 F8 a. b- /* 求解模值 */
( v' g/ q& }. m' z5 M! Z - for (i =0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
1 C" {0 H! m% K+ d: {+ @ { - {
" p2 }# V2 @' U, n6 |$ j - lX = testInput_f64[2*i]; /* 实部*/, u- g0 d4 e7 b6 z
- lY = testInput_f64[2*i+1]; /* 虚部 */
; k# H" ^- T6 ?9 u - testOutput_f64<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = sqrt(lX*lX+ lY*lY); /* 求模 */! v! F, S; z7 l( J, E& D5 v
- }/ [' a3 K2 V+ s* g2 f8 e# ]
- a: G( J9 t- C+ H+ H R
- printf("=========================================\r\n"); 1 ]& N' [% i/ [# B" x8 ?
- 2 r" Y+ U. A& @8 j
- /* 求相频 */# o, g. m% S' L6 r9 ~. _
- PowerPhaseRadians_f64(testInput_f64, Phase_f64, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5);9 G- d6 M1 d* E& e; ~9 s0 Z# ~! M
- ( g5 s1 h* A4 H- y2 ~6 M0 _; o
6 S* u& S Y: o) T; Z% | T6 n- /* 串口打印求解的模值 */+ K" c; Z$ s/ R8 D
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
' \- q1 s3 ^ y% v# @ - {
1 R- u5 y5 j! A1 v; J& b6 b& q0 } - printf("%.11f, %.11f\r\n", testOutput_f64</span><span style="font-style: normal;">, Phase_f64</span><span style="font-style: normal;">);
N9 {* m+ [3 V/ p Q - }
! U* R8 A' j' ]) ^, C% A3 [. ?' `
8 U. h' `* {+ d8 [2 F- }</span></span>
复制代码 $ f% w$ ^' ]6 K2 A) e$ |# L
运行函数arm_cfft_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_cfft_f64计算的做对比。
% ?1 {, q. m; Z# K( \2 C# V- f: S- _+ f! B5 j2 _
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::
) l' H, x8 L! ~; S. o* G
& A7 D* O7 x% s* Q% {% H: C2 d- Fs = 1024; % 采样率
8 i+ f3 D9 t! d - N = 1024; % 采样点数5 w5 R+ `* O9 p1 C; i+ d
- n = 0:N-1; % 采样序列
& X! T g5 D4 Z! K# @& P- K! { - t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列
' C# x4 \9 ], e$ W6 U2 U; L# ?( T* o - f = n * Fs / N; %真实的频率
. Y$ [" |+ M' F3 P' k/ k
+ }$ }8 a- V/ Z% D* @- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成
7 `8 p8 k7 c, @% k* I+ N - x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ;
0 C' K$ H2 C, \( \- Y D: c - y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换, C& T, ~/ e5 o% y( z$ a$ d
- Mag = abs(y);5 W+ F0 w' W( i9 K. Y H3 ^$ y( U8 q1 n
- F; K: x) f ]6 U" s. |. W
- subplot(2,2,1);. g/ K! f8 l: H! |
- plot(f, Mag); / o# Z+ D, {* |/ y7 k" H
- title('Matlab计算幅频响应');
+ E% [- d3 }9 K3 c) F - xlabel('频率');- m1 A( I8 E4 L6 v% U( ?
- ylabel('赋值');
% U* p7 ~4 X$ Y: x9 _ - 8 R. E8 b! g- w& v0 ]9 q
- subplot(2,2,2);
5 a# L* L5 B; G - realvalue = real(y);1 q" w0 N4 G$ j# K0 @: C
- imagvalue = imag(y);
0 X" y5 {0 i* ~6 b# `9 U - plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200)); : g% ^- Q" G& v! o
- title('Matlab计算相频响应');& k2 `% R" x$ }3 q$ w, d6 o
- xlabel('频率');
9 K5 y6 O# j7 |( ]* F# F, h - ylabel('相角');
J0 W$ @7 c6 J8 i9 `4 A - 0 }7 H. \! l& {5 X
- subplot(2,2,3);
% M6 Z: _9 g( \* |" i% Z - plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应! N) Y) z9 R; v7 W" e( K7 b% h
- title('STM32计算幅频响应');
: F& P( y" ^" l6 w - xlabel('频率');
$ H+ N# [+ p' P* {. ~" l - ylabel('赋值');
- x/ L- m, c) N3 U( E. a* n
' a$ z+ B9 ?9 R c- subplot(2,2,4);
j* h2 Y+ w6 w" D( \4 d* D$ F# o - plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应
) b1 u: [) ]$ b: v% M# P - title('STM32计算相频响应');4 U7 z0 a9 Q4 ]+ d9 T4 j
- xlabel('频率');
1 V7 r7 ~( }6 U2 `# p - ylabel('相角');
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7 |2 ^$ l; t z/ G运行Matlab后的输出结果如下:( J# t1 \% H3 @" k4 ^& O5 O
k) h# D5 t6 b- c& q+ I2 f
( Q* }0 k, | z1 R2 c' ^9 y7 |
, r2 [7 h; `2 B& T+ Z0 B3 i- i% F
从上面的对比结果中可以看出,Matlab和函数arm_cfft_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。
3 s6 \9 R: S7 z% c3 i, }( M/ d. R5 A
30.5 实验例程说明(MDK)
, t K1 `4 p0 {* H/ G a3 n配套例子:/ ^ b, i( s ?" q& L* ]# Q7 P A
3 G# c V5 ]8 F# l$ Z; z- OV7-220_复数浮点FTT(支持单精度和双精度)
, b9 j* y. B/ s h/ e$ G& V
7 ^* J- ~3 W A3 I1 \5 @2 T% N实验目的:; z W$ \* n% d/ ]; d: t3 ^+ c
1 k. \ ], g- A1 ~0 V学习复数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点" l" E% b' s" K9 z' p% O
% n( Z. h4 ^. i) Y( ?+ d; `0 B实验内容: |, o, {+ i' `0 C, P0 T
7 r1 _/ M6 l5 d6 Z5 S3 g' a/ _. c
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。7 a$ i, w( f* d! H$ s/ D9 A
按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。4 H* E: R8 L% r
按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。, B& X6 y( b; s& z
: i$ F2 i+ h5 Q2 m$ w; I
使用AC6注意事项
; w8 o1 h7 g5 A6 w* |( W8 \
7 k3 a9 K- I9 b9 G1 V: L! E) y特别注意附件章节C的问题 Z5 n* l/ x8 t+ C. A1 r
) G! _( l6 E8 G$ i: s7 @" g
上电后串口打印的信息:
2 {, |" m) k+ s5 t5 ]' d h# T; E, g4 s# m
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
: q. H- n t" B0 O6 O; Y J5 j6 ~6 s& d, s+ u# L. ~1 c2 N1 W
! p; k7 d7 I, d; M9 R4 b& @# q7 w. K6 |7 _: p: i
RTT方式打印信息:
l) J4 }" o; O, ]$ \' h) w
* g1 G( ?! U( ?3 [" p! {- N2 X2 A; v+ X$ z9 |0 U
! o* f" U% K% d3 b: j( S程序设计:. {# A) c( h/ j- y, ^/ ^0 f
' j3 g" h0 b# d: B& E4 K4 W4 \ 系统栈大小分配:
% H( b; l% t4 j, N0 e! }
7 B4 y1 |7 Y. ~5 F5 F u3 t4 o( y8 r2 j2 D/ f% m% r. v
* q0 t. f X2 ^+ G
RAM空间用的DTCM:' F; x. x G( `2 w: V) S$ V$ C
+ ?% `1 b A& y! p1 ]$ i
5 k" N% ^0 j2 z6 e! u# M
) H" {* ^6 n5 s, @. s 硬件外设初始化6 W( R: R" E& _3 W8 ^
% q" a2 J7 z6 e3 c( Z, Z f& i硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
2 c* `+ m- ~( E+ b- }3 c. A: j' p" \6 p
- /*6 a" N, G W! J; l) w
- *********************************************************************************************************
0 l3 f K1 M% Z- ?. B( Q* L' F - * 函 数 名: bsp_Init
3 M2 L2 F% P* x7 e5 N |$ H( [ - * 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
3 z3 ?, G7 l8 |' b0 R - * 形 参:无
5 p+ K7 [) k$ d1 |9 B) `( e - * 返 回 值: 无
% D! Q& E9 O$ d1 T2 p+ F7 _, T - *********************************************************************************************************
Z9 D5 i# B+ \+ l' e( J - */
* d4 d+ K \: Q7 L# J! U v - void bsp_Init(void)3 [- J+ ]0 c. b
- {
# ?6 @3 N9 m" C B. S7 I - /* 配置MPU */) b8 U: ^# [% b: g; U' V! @
- MPU_Config();
/ E2 T6 R7 w$ R2 q - 1 ^% s7 H) O, g1 s y$ I
- /* 使能L1 Cache */
" a& V) G7 X9 D% S3 G - CPU_CACHE_Enable();
0 {" M+ \" Z x* V3 |$ | X) s V
6 T/ w2 u/ m2 R/ j8 L- /*
: g) ]5 x/ A( q" x- a. h7 q - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
) S2 U6 k e: V) B( B; T - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
4 {$ b/ l' Z* u - - 设置NVIC优先级分组为4。9 u/ W8 M# X4 J. T1 V6 m- [; u6 I
- */( t8 l8 {/ A4 f$ n/ B
- HAL_Init();
' r" A4 E0 h) [" o4 R2 K1 x
^; [4 f, i- p4 T8 G- /*
% ^0 c, g9 l8 k" T: y2 f. m' l. ?' g - 配置系统时钟到400MHz
, W! c. [ P9 g8 i7 L! a8 O - - 切换使用HSE。( T, K: b$ t: ]4 P3 P2 W' g% C
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。0 [; V5 L& B# G- h0 I0 I; e; _
- */) I8 w# I- ~- V" \
- SystemClock_Config();
4 L9 z( e# E/ F0 r9 \; n7 F) S& X0 ^ - 0 c+ |. ?" r0 Q0 [8 I
- /* + @5 n3 P/ o j% M) \+ G* [1 r. e
- Event Recorder:
2 M/ j& J( J9 Y8 v$ i - - 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。5 a9 g+ H5 _' }: n
- - 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
g' _ g7 @, \: u) Y @; i2 j - */ / _6 e$ I0 g5 \" q8 d8 r7 L0 i
- #if Enable_EventRecorder == 1
0 l: o: [" @8 L+ U - /* 初始化EventRecorder并开启 */
0 l2 q( O2 Y. i& t t - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);3 J$ e0 O1 f2 q3 o! E
- EventRecorderStart();; ]/ s. C: O6 Q5 A
- #endif
6 C+ x3 W9 h9 ^& F4 P% r% i2 w4 K - ! Z/ }# h5 ?4 D
- 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 */6 Z; V8 T$ m2 f. s T4 K2 L# D
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */- R' y3 |# g% l9 r' W# j4 z
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */3 f* q: L# H8 }/ m ]8 F9 b. Z# I
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 5 q& |. `; f8 B( m- S" h
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
- \) P# d+ B+ y. a- v - }
复制代码 ; W6 P3 z- p$ F2 N* f1 Q( }- f
MPU配置和Cache配置:
9 ?1 w, R: P9 r j$ m# B5 ]* i, M3 F7 V# Q8 y
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。
; q0 \6 m# Z" U
: S0 t$ N8 K( Y9 W% s. f5 v, X- /*
. J6 h8 Q# c9 ], ]1 \7 P - *********************************************************************************************************
; E! Y* w! k0 I - * 函 数 名: MPU_Config" V) e& Y R. ~
- * 功能说明: 配置MPU$ X$ N7 U8 h* A2 P& w
- * 形 参: 无
) n1 [* v% y; P/ D) f, H$ j - * 返 回 值: 无5 T# ?' k) g$ ]6 \$ N; x7 p/ M2 y
- *********************************************************************************************************/ A1 v& `2 V1 j+ O* Z* ~5 k
- */
& r2 \) T: I6 H, a% O - static void MPU_Config( void )
. a' E; w9 h2 b6 [ { - {
( }) k6 R+ \1 s: R9 D - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;2 U( V' z3 J" ~2 V: Y
- # ?7 ~- G3 S h
- /* 禁止 MPU */
/ i" M; }1 o* G9 J: | - HAL_MPU_Disable();+ ` a6 E6 c/ R, f3 y
- 9 X' K7 z! o6 }+ G, s
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */& {+ C: w1 _/ M" p
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;9 W: e2 p0 d1 [" b5 o! |
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
8 V+ X& {9 i0 a6 X7 ]0 k% K0 C0 q - MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
, O# m7 F I5 n) D+ @, [* @ - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
( I8 Z6 O* |) _/ B6 j( c" ^1 W. J - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
8 h ]- q- x6 w$ W5 p, Q - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
2 [' L3 Q& }" f8 i" t* ^ - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;; j# M0 Q" f; T/ k
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
4 S" `; D' B& _( N- j - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
0 N U% p/ M1 ^ - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
4 W& @4 H) \/ _) n/ M9 s - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;" X2 M) |9 t1 y2 p! q$ w
4 C0 x- h$ T3 _8 _- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
1 K! N' k# t8 _4 h - ) z2 B+ g1 J( Q! t& n7 S1 j! L
- ! p) l* _8 d6 ?6 P
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
$ z) z+ W1 h0 G- S$ m" P- n8 k4 W3 k - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
) p `2 n' I& t- H9 o/ D - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
% V! c# w3 _$ O - MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
! Z: z' B* k% \8 z( y - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;) Z/ b" |7 X3 ^. ?/ \$ c
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
$ G+ V& d+ d4 p5 x. L - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
6 h5 R# `6 p# ?2 e3 P - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;3 z9 w, K) t4 K; a0 }
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;: L! W+ f2 g: u# p$ ?9 P |
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;; W. {# j5 V& X+ T
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;- c# r' y& _# k o- r
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; }! F4 Y# a/ [" i* \ s
- ( S- N5 Q+ E6 s
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
0 h( Y+ l+ t5 L7 S
" a+ W: F1 H0 |+ a F; E; D) ~- /*使能 MPU */
: q0 X7 _2 _7 n, H - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
! d- V2 O2 }7 o9 m, L" o* i - }" c+ h. x o( S0 n, p
- # d1 x* v7 a0 S4 v7 Y
- /*! d& r1 q- x! h, J7 `) C U
- *********************************************************************************************************
/ ^# E; h. ^0 |5 Z8 @ - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable, v9 G9 Q+ I3 C* ?$ @. `. K
- * 功能说明: 使能L1 Cache& R! ~2 G* ^5 |/ V2 ~
- * 形 参: 无
$ V8 f) |4 E: ?4 A3 `) D - * 返 回 值: 无7 F& B; B! J+ i' H+ A8 X
- *********************************************************************************************************
- T' c8 o3 K9 O' T" g+ V, g) S: M - */( o2 @' w6 A+ L* R; W
- static void CPU_CACHE_Enable(void)! Y; k T; O& I) G+ E; u
- {& u; q X V' b+ K4 F( q
- /* 使能 I-Cache */2 v4 G& M& T! G, S% v/ x6 X2 I" k4 X
- SCB_EnableICache();
+ ~/ z3 [ ^9 E m' }/ N) n
. i# ~: ~/ x( ~& X' L2 g- /* 使能 D-Cache */+ J5 U/ T5 \5 l* x8 e3 e R! P
- SCB_EnableDCache();! {6 P1 t" y) ~$ r5 D! C3 i
- }
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4 F; H; r0 o2 S- i2 Q+ g0 C 主功能:- A' z* I$ `% V7 d- q
8 J% w4 b& Z1 p0 T7 D主程序实现如下操作:
0 q! ?0 R; o' S! P2 H0 \& n2 D; o$ h: `+ r
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。3 d# T9 @) S) k3 {
按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。4 P% ^0 V9 v Z! p5 s
按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
+ {+ v% p' z+ M" f4 i4 {- /*
' @/ ]! i+ ^( m - *********************************************************************************************************! Y- H* U) [9 t5 h/ W
- * 函 数 名: main, W) {9 d$ f& Q7 q# T2 t2 O/ P
- * 功能说明: c程序入口2 Q/ d; [0 H& g! e$ e4 e# H
- * 形 参: 无7 U- I+ e+ O+ z* w' H9 @# v
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
& z5 m$ P% y& K - *********************************************************************************************************. n5 V. _0 F) U5 G" R
- */
U; P8 c8 ~& I( o8 v$ P( B( w - int main(void)
* F3 t0 }# ]- L, P0 b4 T4 s; h5 K - {2 d8 v I- {, i4 N/ \; v5 q
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */1 j& {' W) q8 E1 U a
$ U; u3 g' B4 B' v+ m6 v- ) N+ p( E2 E W/ X4 }
- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */# M, |! a# A% H% `: r0 ]
- PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */
& F* L! f( @# T( c$ |
, i% ]: V: i+ u3 V& @# p- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */5 n* d7 g, \$ s( A
4 A% G3 O. q& `& ]- ( z; E/ P; u7 v
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */# t: h# S" K, A1 F; z5 p" S) U
- / ^- j' G/ ?1 h& F
- /* 进入主程序循环体 */
5 i( o' w, p; J - while (1)4 H3 p; ?2 c2 T7 }, j
- {0 ^& |; u& P: @$ z
- 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 */
. U' D& t/ ?& e; M' \; L
: u" E" w9 S: s) M- 3 |7 C6 X: ^' {
- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */. W2 v) {9 J; K) I3 \: T, p0 z# @6 b
- {
$ p8 I3 g, y$ O* C$ t - /* 每隔100ms 进来一次 */
; v2 R; P( F. H+ A' g$ g1 W - bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */
1 F2 s: K. q8 r* P/ D - }
; X& y# H) E+ j2 P; P* i7 R
$ q8 W& Y6 r1 b, \1 D' V0 ^- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */, Q! g- x0 c. k: U
- if (ucKeyCode != KEY_NONE)0 `& ?/ x$ ^ e$ f. t
- {- x$ v+ g2 ?6 r8 A5 ^7 Z
- switch (ucKeyCode)5 X% x+ ~ S; C2 ~- D: T8 U/ S: l
- {
! n1 ]# c" h' ]3 a- O6 S - case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */
+ d7 v3 x9 d' H2 V% x - arm_cfft_f32_app();2 Z: q- M0 i# V& y5 Q5 V+ l
- break;5 p$ m K9 R) m9 A2 D3 ]* O
1 l- } ~5 B- Q% d; \" A( q& R+ T2 p- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */( \. v6 U- {4 c' Q" `3 {4 W" j+ T
- arm_cfft_f64_app();
8 `+ u' N9 @0 l6 G - break;
' R" f4 i3 v& d - $ y' D1 t8 M* f: @* a V
- * T1 N9 O# y! e/ J
- default:
/ `9 ]$ f# F0 F( x - /* 其它的键值不处理 */% M" ~- J; h6 c
- break;
) f n! w/ ~0 ~' O - }
4 M4 |7 @+ \5 @8 t& }1 d8 @ - }
4 x1 r6 B# X4 j9 z& x - : h' W+ o$ U" c, ?$ _5 ]6 v
- }! \7 k5 z2 v& H- U
- }
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7 Z3 r5 ] A- W; ?' }30.6 实验例程说明(IAR) W& S6 } G' F1 Y9 V
配套例子:
# P5 C! c4 H- `! ]# I
. e0 l6 ]; J `9 P8 r! QV7-220_复数浮点FTT(支持单精度和双精度)
; }6 K6 K" E/ h1 F. L5 H
: P4 ~ w7 O6 H6 U5 \- z9 {2 h& y实验目的:
8 z+ U, x8 v3 t% r' v. {- ^( b/ Z. D/ y2 p: r+ k9 }
学习复数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点
" p z! O, F' ?; D
( ~( D& ~& c6 i6 l# W实验内容:
9 t& C' Z% A1 U- n8 g2 x& b' t, w- w; O3 e# a/ Z' [8 L2 q* t1 p
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
1 g' K/ a; c4 h3 m8 c2 u按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。% B. ]2 x" I! u+ T$ K6 h
按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。
- a; x, d5 h. i9 x
: {' k1 |9 t- {使用AC6注意事项1 Y1 ^' g! S. U
. X+ n2 w5 Y1 Y% W+ A, z特别注意附件章节C的问题
1 v. j* K0 |& p6 h9 C% m7 K/ b
( \5 K" }" z; s1 ?9 _# A上电后串口打印的信息:
" g1 y- f3 A% y# [& g) f+ \/ b8 x, \- a8 ?" N$ R) M3 O: T
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。! b. I- ^( O& z& `
/ s L$ ], d1 n; @5 M; Y
& v% ~ P, R7 W6 w( `1 V; Q% g+ R3 d1 f1 Y7 H
RTT方式打印信息:* B* w- |7 ^4 h2 ^& T* k% k
0 k3 D4 g# l l# V" d9 f# z/ A* W7 t# v
& v" I$ ]( b( G
9 n- }6 [+ L- k' c程序设计:
. ]: w2 ]/ Q& D; s: x3 _
# c. [# D+ h( O. I 系统栈大小分配:) G2 K: T' `6 H- S% O3 t
9 Q4 M; g% s5 t: F; g! S, k& j3 Z3 K6 ^
# j" c8 s# n! }% L e RAM空间用的DTCM:
0 A3 @# g3 C2 s" m9 N: O
0 Q- o4 D6 W: e7 _2 N" p) B8 ]& a& _6 H. y3 k) W) h( p, ?8 y s
% O8 L8 z& h, O5 j* w
硬件外设初始化9 H6 P$ d$ k. W ^+ H* K* f3 \: c
2 B7 w* D- H2 O硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
7 r9 t6 F3 x! o; U& Q
V; T4 k( V! V! @5 Y ^- /*
9 Y" e3 z# L! J. F# W - *********************************************************************************************************
1 ?! @3 {# o9 [5 r: q1 \ - * 函 数 名: bsp_Init
% q% t+ G2 R5 u - * 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. G- a7 i; g0 @
- * 形 参:无
, M) Q* Q! e0 E - * 返 回 值: 无' O7 w1 {) `: e
- *********************************************************************************************************2 k. d+ p) C, Y) j
- */
8 q9 k& L, I- l! @: w - void bsp_Init(void)0 T1 U# V( Y3 U% S7 a
- {, C- W' `, A" l W7 I) q" g
- /* 配置MPU */9 z4 s! _) M1 W% M. T
- MPU_Config();
" C+ h2 o' f( W5 k - & _1 W" ^7 z7 i6 n
- /* 使能L1 Cache */8 G: B6 i/ a2 F% A P' R
- CPU_CACHE_Enable();1 W5 {" j6 t d+ r1 K1 D; H: n: u, m
/ [# E& F8 m1 J9 n8 [: X- /*
* u' o9 x" v T - STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:) |& X1 a2 \0 v6 }
- - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
" ]/ z8 r) e. v: v! G6 C: Q - - 设置NVIC优先级分组为4。; Y ]0 `2 ?* d2 W. B9 S- B
- */% q0 k( }% e: D3 |) [& {
- HAL_Init(); C. y) |. b. `( L" l3 S
/ j7 p; I) \8 V: \) O- /* , q1 w9 X. D q% p
- 配置系统时钟到400MHz$ S5 V" X% N. [" o2 h) X+ r* f
- - 切换使用HSE。% Z6 J$ w, |/ [+ o3 J+ x/ s3 j
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。0 W1 a; G7 }/ E- v1 F
- */
4 g. t" C1 P k$ d5 u( E+ S! L8 C o - SystemClock_Config();/ S# Q8 K& Z0 n! d, q$ h# m# v
- G6 M* ?6 Y k3 c* p- /* * d3 R, E7 H, H- R! p3 Z* U6 J/ {
- Event Recorder:# n6 z# M; J5 z; [8 n5 j
- - 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。$ }" K# g0 M6 ^2 U% M
- - 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 F. L/ `7 j4 L- O - */
5 n; |6 y, p4 l) x. P/ k$ E - #if Enable_EventRecorder == 1
# E }2 @: ?* K8 ?! N - /* 初始化EventRecorder并开启 */
4 C- l8 Z/ G$ D+ f - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);3 X; W* ~4 Y# w4 j6 q* I9 j
- EventRecorderStart();
8 {' r* r/ m4 |, Y- t% F7 o; M - #endif
% A* L" Y7 v6 c. r6 }' W$ d, _6 Y - 6 }8 h& n5 {# G/ C, \1 o& D
- 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 */
) T: P( i2 t: t& l* A& F3 A# h - bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ W1 S6 |! i, T+ g& \) E
- bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */# Z4 k/ S6 ?+ k# y3 h! r O1 W
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
4 A" L3 @, l2 l" z7 N& H, @' W4 ` - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
5 c+ V. m. Y$ h- p8 u9 P# D - }
复制代码
8 }$ r+ n% B" S Z) ~ O9 q MPU配置和Cache配置:3 {7 `4 R1 f, `; s/ B. \
8 u+ t" h5 ^8 V+ s# j9 b f; s
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。
9 [! u% d, Q, n5 y# d4 w6 d5 a+ i+ A3 i* x. T1 L$ D
- /*
( ?" o) J7 h1 q9 z* t+ V/ J8 A4 W - *********************************************************************************************************7 y4 D7 z* M$ h2 B* \& q
- * 函 数 名: MPU_Config; p$ O8 Q+ v0 [% O; |9 s
- * 功能说明: 配置MPU5 Q1 v3 w6 _6 e- ]* `; O
- * 形 参: 无1 U6 u5 ^2 c" E; d
- * 返 回 值: 无
+ I4 S @( r- E7 i K - *********************************************************************************************************
% O8 x2 ^. T: _) a - */- I$ y0 B5 J1 c: J
- static void MPU_Config( void )$ P! ]6 S2 q0 k( z2 j# F5 k* ?+ @
- {& B$ m. ~4 s% Z& E
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
; r+ V1 Z3 P6 T, f - 1 @' k' q9 i4 ^4 G' _/ B
- /* 禁止 MPU */
4 f' u; t( Y% Q7 T8 r9 n - HAL_MPU_Disable();
0 y. C( z! @& R5 }+ g6 M9 i
# w- r9 E9 j2 H- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
! [% T M2 W+ s$ \ - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
- e2 ]( Y! l2 b3 M - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;, f* k9 B" g! U7 E2 `& L
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
$ e9 d+ K2 W# p4 C, g- I - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;+ D( r% q' {. w& }. B
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
; Y- _5 z2 t+ w$ U7 ~% s& F$ ~ - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;, [9 T% o& s0 C0 {* U
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
+ U& ]5 v& }; b- X1 N; T7 T - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;3 [& L8 q4 ^+ w; Q! @
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;) j5 `8 K1 j: u- l( v
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;* b0 L" m$ U* r8 {6 P0 @0 v
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
* [; I) v. r( ]0 P$ K6 x' e2 U
# ?2 V$ \# _) S0 f* g- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
& f1 O* K5 h8 z; N- I E8 K0 |
, I/ w# e5 ~. x) K) ]* T& K: K
4 S( }8 P, ]- x' z5 P4 |' z- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
1 C7 A- ~; R) q* X - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; G1 K1 u& F$ K" O( T: b
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;9 V9 R: [! o; C) r
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
/ O7 ]# v- y$ A& y; ?& M - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
- }! t5 k. c, l7 }4 ^+ x! D - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;6 d" a! X ?; u7 b% a/ E; Y
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; 1 X4 `$ D) x" U" B2 g6 Y
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;& V U" {" ^0 L
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;' P# b+ S' D7 h" n" z5 ], y v# ^4 r
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;3 l2 Q- A$ P& V* r
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
# j9 m2 Y8 l( F9 G& X - MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
: j! E( u, L& q3 f" }
+ _$ x- N- @( ]! S, t' v- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);* U7 q! ~) O/ y8 e# _8 ^* o- p
- ( Z/ |5 [" W- k% N2 f; z& w% P' x
- /*使能 MPU */
q" n5 y2 w/ O) a- o$ q% e - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);, x1 _8 `# Y7 C% k# c! s# a
- }
6 p4 I5 }) B$ p& r R
; ^: C+ {* X1 r- /*
9 h4 V: k/ a: t3 {. M# b9 ]- T - *********************************************************************************************************( w9 m8 J$ Y; h
- * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
& N/ F0 m5 U+ q( X' A - * 功能说明: 使能L1 Cache) n8 f5 N; u# H. D, O( }
- * 形 参: 无
- Y9 o. F4 ^, Z6 O/ m7 v - * 返 回 值: 无
8 s! ~4 n, w% j( J5 e# I5 |0 E - *********************************************************************************************************
4 M; `: C! t) h8 e' W+ f - *// S: A% s& J+ S; R% G
- static void CPU_CACHE_Enable(void)
1 s/ ~7 d2 t# C" ^6 {# f- I3 s4 L - {
( E& v. A0 u( `4 _2 Y - /* 使能 I-Cache */+ d& H* ?9 A" e ~8 N3 w0 {
- SCB_EnableICache();0 z4 o; |4 ^- }# i% ^
1 q$ l- {4 s. I$ T, u- /* 使能 D-Cache */, K6 U3 X5 l, E/ [! u: b2 ?
- SCB_EnableDCache(); {( h. t! y+ {+ G* r
- }
复制代码
: N+ |" ]1 j. _* y/ G( A 主功能:
. a, L: h9 T! X: C* t) v. j" B- i$ D6 g8 m; ?! i8 J" n: T7 m
主程序实现如下操作:
' r' K8 a% H8 Y4 Z2 r5 O$ _9 J# s5 Z* B
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
% c N* D4 C) v/ [ 按下按键K1,串口打印1024点复数单精度FFT的幅频响应和相频响应。
, x/ s4 u% X' |7 u6 J+ W( i$ c 按下按键K2,串口打印1024点复数双精度FFT的幅频响应和相频响应。 P" [& r' v) E' h# B
- /*
0 }! ?. h/ ^4 Z$ e- { - *********************************************************************************************************9 s; g- s' D6 ]+ E1 z
- * 函 数 名: main1 i" l% D0 n- b4 l
- * 功能说明: c程序入口# M9 X& T/ E) s7 a" u2 j% v3 p. R; P
- * 形 参: 无3 `- h( l+ j0 R4 o: e
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
, @9 A, k2 V) F) c" X) R7 L - *********************************************************************************************************
* v9 f. p& z# V+ P - */1 D) f0 h. I- M4 e3 w+ x% k
- int main(void)
6 m, A+ r3 [+ E8 d8 G0 K! M1 l m - {+ ?; M$ J3 K5 t6 w1 ]
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */* T' e# e; x3 U$ h8 k( H+ q8 z0 A& K. w
- + R u4 T% E* R0 s# y0 m/ I
8 w. c. j* x! G6 i( o' \- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */+ Q+ r" R( Q* V$ I( G) P
- PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */7 g, P- Z! V$ f5 _0 g, Z; g5 n( S* O$ p
- 0 I2 l1 L' T$ Y7 h
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */
4 M% C0 {9 O2 Q! t3 t
/ ^7 A% m$ t" }2 f1 M: S) r1 ]- # B1 N& x" _3 M5 V3 L# L6 y
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
4 m2 k, a( V. d' U" r( X
0 I3 N" q( M9 Q- /* 进入主程序循环体 */
4 s8 y v' @) g) s& t) l - while (1)
. n3 o e5 k5 s/ y2 O/ H1 I7 p: g - {6 m' y& B) z9 A; }
- 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 */* Y3 B( J* }$ W8 q/ t: r% o! ]
_* ]$ B9 H! ?# R
: r% \% h) a* g- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */
2 K1 J* f) {) H# D( \# x/ \ - {- G! l, V8 Y$ \" q
- /* 每隔100ms 进来一次 */
# m+ p% Y" ^* j& |3 a! q1 M - bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */ ) E. F1 v, g$ A, A
- }7 h* z6 W0 A( t6 e# \1 l
3 H( d! R- |/ ]( H- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */1 k8 @6 P# j7 i
- if (ucKeyCode != KEY_NONE)
+ L E! r9 a4 Q' M7 j9 G& @4 C - {+ D. o4 t5 I0 \! o( y; `9 l* k
- switch (ucKeyCode)
, g9 l* j* j) P4 p" Q7 u( ? - {
8 |3 T& Z+ i. `& G. j0 \- D* A' y - case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */
" N G7 D( S. ^3 n - arm_cfft_f32_app();% z q3 x( x- |
- break;
9 h/ K+ f$ s! l r3 `* O
6 ]* B6 M$ j( o& U9 \- ^- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */
) b z# \1 D" Z - arm_cfft_f64_app();
8 M* l7 G1 C6 L" D7 B- F& ?) X( B - break;8 f) E. ~4 _5 ^1 m' x, W8 w
- 9 M0 Q( R' k9 K& f: x- L
- / k3 |8 Q- C/ {/ x. j* e
- default:) o, W6 o0 B) y0 b/ R/ r0 G
- /* 其它的键值不处理 */4 g$ W+ u b; K8 R
- break;
$ m1 G, b3 L7 L# p$ q - } s0 r0 f: @% r
- }
: y; P; L$ G6 X) L+ I - # }1 F9 _0 i+ U
- }
# ^: @! ?! o3 p& V/ e* f7 ? ] - }
复制代码
9 E! l8 r1 w+ h8 [. M30.7 总结2 P! K+ }$ D6 T7 B- e# g
本章节设计到FFT实现,有兴趣的可以深入了解源码的实现。
" N+ k: I! O, K3 m, f+ S5 t# Y0 r6 f5 p" X
5 T! j. ^ b" n$ b$ M. x' H; ?
: @6 [( B. ^$ L; T |