30.1 初学者重要提示% x) J" g: A. A" K
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:
! s4 h0 a+ `" L$ xEarlier 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.; w" E9 N% H6 N8 F8 {9 ~+ v
DSP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
0 ^+ ]& ?$ ]; m, R: i30.2 复数浮点FFT说明
4 m% e& W5 l( _8 \1 S30.2.1 功能描述: Y4 c0 p- Q8 x$ v+ V* E: E1 A8 j
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。, t- o2 w( e% t- |' ?& q
2 U! l/ B6 \% O0 l# m
30.2.2 浮点FFT
+ ]% y7 N; r* o% X; u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。
1 C# |& d2 C \2 ?2 G! Y& l; e- x+ v1 }: B9 b
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。# s5 q) [ |8 q$ ?+ L
1 R I1 K/ _2 A* U; O5 j F) S5 |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:9 U" }, C9 Z n/ s* a+ Q
9 D X# P5 H i8 f+ parm_cfft_f32(arm_cfft_sR_f32_len64, pSrc, 1, 1)
) q# l. O+ c- t+ E/ u
4 E' J3 U n, q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。0 q# | F9 `( f3 X* t. J( k: g: y
, }8 i" w/ {/ K
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。4 c. p+ f' E$ J! R. `
3 Q; h% t) [7 @" I30.3 单精度函数arm_cfft_f32的使用(含幅频和相频)
5 m F6 a W" f( q+ H& a! c# ^( ~30.3.1 函数说明8 j4 ~/ b4 f3 G( A
函数原型:
% f! m% M+ u+ H+ y* E
' I, d& J7 ^* A- void arm_cfft_f32(0 r& j, q9 v6 D- G$ N% ]% D# T) F
- const arm_cfft_instance_f32 * S,% s6 z# v/ v! w7 r: X6 H8 k2 d
- float32_t * p1,
7 K b& e; W5 H3 b7 k - uint8_t ifftFlag,
/ `& c) ^! w3 U: I - uint8_t bitReverseFlag)
复制代码
/ x- J& f% W" v1 o' X6 m0 a% W函数描述: L3 g) w: f" ~1 g' e1 ]0 J
# k6 Y4 C" Y# H7 m4 o
这个函数用于单精度浮点复数FFT。
$ v% ^: Y7 `) n7 r& H7 I8 u h$ D" g7 W) E9 F1 G* ^
函数参数:
* t8 W) g {" J- }
$ ~0 k8 j7 L3 m1、 第1个参数是封装好的浮点FFT例化,支持的参数如下:
. h* a9 E$ w& n" E6 I5 {& J. r! e2 S. I1 j8 g6 Z
arm_cfft_sR_f32_len16,16点FFT" a4 I4 T+ J( b8 R8 j
arm_cfft_sR_f32_len32,32点FFT8 U* _( e/ r( X- _
arm_cfft_sR_f32_len64,64点FFT
# s! h2 g& z+ R+ H5 Y6 i' w! n; [ arm_cfft_sR_f32_len128,128点FFT& W& U" n4 K- z: n: P7 Q
arm_cfft_sR_f32_len256,256点FFT
! L+ A: F) ?2 I6 M. m' w. d! \ arm_cfft_sR_f32_len512,512点FFT$ |+ F3 m8 g0 F+ ~3 z7 s
arm_cfft_sR_f32_len1024,1024点FFT
/ D4 b5 R6 Q6 m6 {1 h arm_cfft_sR_f32_len2048,2048点FFT
# P/ m3 y; l' [) b; ~$ B$ T arm_cfft_sR_f32_len4096,4096点FFT
( c" E, x7 j6 ^3 T! C. K6 [2、 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。
2 ` H, j& I& T* D3 F6 M/ D/ W9 T8 H& I
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; K, j9 n3 G: J; K* b) M ?& _" ^
4、 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。' G' A) m/ q; ^0 A& y% _4 b
7 g$ _+ P8 q$ s- `1 L" Q
30.3.2 使用举例并和Matlab比较
# U$ `: R: f, q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。; k5 t% ?; Z1 \/ T: [- h. G
% S& Z! e4 v) v- g1 X/ G' ?- /*8 G4 K: |; p9 P: w7 _3 X' O
- *********************************************************************************************************8 r" y* B$ c$ V, {" b2 R
- * 函 数 名: arm_cfft_f32_app" ]5 |' t" C, P
- * 功能说明: 调用函数arm_cfft_f32计算幅频和相频
# r I- T" V- h. _9 { - * 形 参:无# S, Y+ `0 ]9 m: A& h
- * 返 回 值: 无
0 T' A8 L3 K3 f* N$ I - *********************************************************************************************************
8 `4 Q! l9 r+ T9 w - */. [5 `- E3 t: O) M X$ Z. A
- static void arm_cfft_f32_app(void)
0 ]& m& i- D3 K. J! M - {
$ i% @+ A8 M; }2 Q! k9 z7 W1 { - uint16_t i;
7 P5 Y/ Z* S, Z, K
9 V) W1 `1 N1 ~8 S: C }: Y- ifftFlag = 0;
# G( y7 n1 Y& u, W - doBitReverse = 1;
9 b0 c7 F( E/ V% D! Z# C# r$ F - + l3 h7 p" Z, ]4 j$ K3 |
- /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */
4 ]( W6 ^7 U! N- N# o D n - for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
: J1 d( P. _1 c0 f8 N - {1 ?/ k4 `( |: [! y) V9 ]: p5 U
- /* 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° */+ V; i( i0 Y, k- z
- testInput_f32[i*2] = 1 + cos(2*3.1415926f*50*i/1024 + 3.1415926f/3);
# U }0 P! @7 y1 [. j3 ^ - testInput_f32[i*2+1] = 0;
; q6 e6 l+ U+ p' h) |4 c - }' p- d- v/ V; b* Y
- / K1 w5 ]: v5 V' k6 w' ]5 Z
- /* CFFT变换 */ + Y& z) C8 S$ W/ u
- arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len1024, testInput_f32, ifftFlag, doBitReverse);0 ]: X2 A! ^7 l/ v
- $ w1 b1 x+ s% [. a5 T* d
- /* 求解模值 */ 7 W0 x" i! N3 O9 ?
- arm_cmplx_mag_f32(testInput_f32, testOutput_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES);
9 z) Q4 k$ C6 u% ?
M* g3 [% X: M4 v6 u6 X% i' d- # E7 P _) i6 K
- printf("=========================================\r\n");
a: g# g; I' N5 ^& C/ Y! R - % i/ _3 b- Q# B
- /* 求相频 */1 `1 D# A# p2 i: W p) Z6 }5 m
- PowerPhaseRadians_f32(testInput_f32, Phase_f32, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5f);
+ u% T& m( E1 V4 W4 @; R
5 \3 o# ]& B" ^+ B5 Q- /* 串口打印求解的模值 */) ]5 j* X+ S8 n* \3 A9 z, f" z
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)# R2 N9 m x# T! N; w# @8 {8 p
- {
/ K2 ^: K- Z' ]& t& W" i) T - printf("%f, %f\r\n", testOutput_f32<i>,</i> Phase_f32);
/ @" b$ y: Z: A - } , t' b* y2 ^/ f3 O; ^, w
- }
复制代码
6 [; n x4 b! w% S2 A5 t( L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。
3 o6 a- O3 a( X$ b7 ^" ^
+ @/ `" A9 a8 A" H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::
/ n1 f1 e- _* p3 V0 l7 P
! G3 \: q$ ~/ v% r- Z; u- Fs = 1024; % 采样率
0 ?6 t* u4 i0 J" V* X$ N4 u - N = 1024; % 采样点数3 H3 S: j7 S- Z
- n = 0:N-1; % 采样序列
5 v8 R8 i# Y4 @" @, x4 ~8 Z - t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列/ k9 k5 i. ]2 O" d5 F) O& B& N( x
- f = n * Fs / N; %真实的频率* r- f& |! c) _# H- E
2 w1 Q; B* c; n @ X. r0 L- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成" g8 s; o0 x% }! e1 {# |# D, \
- x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ;
/ }. \# X5 r( M4 n1 j - y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换& B9 S m4 l# S3 x) c* L
- Mag = abs(y);
3 _, k8 Y6 J' \ D7 U
E* f: b1 {, f8 G3 P+ p- subplot(2,2,1);4 F! ~ c6 A, a) A/ _9 `
- plot(f, Mag); 4 k" s& E0 y; L# D. D9 n
- title('Matlab计算幅频响应');, Q6 o% V" a7 N J
- xlabel('频率');. u3 j$ T, O2 t! x- e1 S
- ylabel('赋值');
; ?! a8 a5 b/ f5 e$ [) G& `$ ?& ] - 2 v" P% g( l' V$ z( |
- subplot(2,2,2);
2 d2 w% g- g' c# _& I! t; _; I4 e1 h, l - realvalue = real(y);
5 N" z. V7 Q( Y& [: R# s; _5 a3 H - imagvalue = imag(y);0 {& R' ^4 f( }2 N( V
- plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200));
; ~) x, J" ?1 `( y( x! D2 O0 Y2 p# y - title('Matlab计算相频响应');
- @6 K9 T* N# j' v% b - xlabel('频率');" s9 ~# @4 Z( \' t
- ylabel('相角');
5 n& M3 }% Z, Z& b - 6 Y2 n5 B- _+ L3 d, a
- subplot(2,2,3);4 g- B% l2 c% L, F
- plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应
( ^" A+ r; M+ ]/ R - title('STM32计算幅频响应');0 g5 y% i3 t: |( N6 f
- xlabel('频率');
0 A' C# F2 U5 i7 z# k - ylabel('赋值');; w/ l* w6 s) i7 |/ b5 c+ M
t% T# T! j& ?; e' I, b- g- subplot(2,2,4);5 _" f- ^8 x+ F2 _; [4 ]7 ]
- plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应6 _% p7 u% @+ C4 o; q* N, x
- title('STM32计算相频响应');
. L5 |1 ]6 V* U, \2 S; B5 t' U - xlabel('频率');+ Y4 y4 z, ?, P/ z7 N
- ylabel('相角');
复制代码 3 Y9 Y, W( G) z/ u+ I" Q$ T n$ F* f
运行Matlab后的输出结果如下:. B X4 L; R+ K
" j) d" X. ~+ i8 H9 g1 @ i; \
+ Y4 h# ]$ s c4 v- A
' _; n' q- C7 X( W) O, c/ x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。" S' O1 ^8 Q p* y
% M; x4 ]. K: l* O: K
30.4 双精度函数arm_cfft_f64的使用(含幅频和相频)4 C" i' _2 R5 @' V) |
30.4.1 函数说明
& |( ]1 i. K% n/ ^& T函数原型:. J e- Q2 h4 W4 B+ c3 p% d" r
2 Y; r7 V8 y; H8 w- W+ Z- void arm_cfft_f64(
: d3 G9 W2 E8 v$ k - const arm_cfft_instance_f64 * S,2 ~/ _0 o# X2 X' o
- float64_t * p1,; k$ e9 Y" D+ K, ~9 l/ u" T, k
- uint8_t ifftFlag,
& f' c2 O! C5 i4 M - uint8_t bitReverseFlag)
复制代码
- Y% _2 M9 t2 T1 [函数描述:! y; `% J- t* q& A! ]* Z
$ T# B# k* w9 w( K3 N' C1 b% l
这个函数用于双精度浮点复数FFT。0 F5 O5 B+ C2 r- H; L
! M/ C' i0 z9 W l函数参数:
* W* B( e$ K {; j& B
( I4 i/ i A& I1、 第1个参数是封装好的浮点FFT例化,支持的参数如下:( B$ P/ z* r x. K/ c6 L
4 ~! J0 ^ D7 _& c$ w p arm_cfft_sR_f64_len16,16点FFT
l2 w1 b4 q6 o% {* X, s' ` arm_cfft_sR_f64_len32,32点FFT
+ j+ S, ]; @& X5 r k- } arm_cfft_sR_f64_len64,64点FFT
( l7 b- d- z8 {" F8 {; a arm_cfft_sR_f64_len128,128点FFT* @0 {- ]) \' K1 n# G/ d0 N9 O( V! W
arm_cfft_sR_f64_len256,256点FFT. f3 L! h* [/ f& r
arm_cfft_sR_f64_len512,512点FFT
1 ~: @4 x9 I: k arm_cfft_sR_f64_len1024,1024点FFT- r% W; U4 b5 n. B) p5 K
arm_cfft_sR_f64_len2048,2048点FFT5 U7 R; Y9 g# x2 [! F
arm_cfft_sR_f64_len4096,4096点FFT
8 V6 P5 J1 J% C: Z7 y1 _" Q2、 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。
2 x# G, h$ T! ^" |, U! q Q2 O, u9 W. v' H
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。
$ @. ]/ t1 t) z4 m
! d/ L ~8 \7 Y2 H2 h4、 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。
. T. `; m8 \4 h7 |9 @) Y
) M+ l5 b' t% v8 U9 ?& B$ O30.4.2 使用举例并和Matlab比较6 i$ s" E, J6 U% Q1 F6 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。
& m+ P6 g- L% r: J8 c2 F5 u7 |) F+ p4 i( a. o. n" d$ `! O) w
- /*- t1 ^" g3 ?4 _9 a& \- U( }6 ~/ a
- *********************************************************************************************************0 o0 s, u6 ]+ b2 _, r
- * 函 数 名: arm_cfft_f64_app, d; N7 H: X6 J
- * 功能说明: 调用函数arm_cfft_f64计算幅频和相频
' w' K0 Q3 W0 c, j! p - * 形 参:无
3 M- o. e0 A, u9 K$ T2 Q: E g- z7 P - * 返 回 值: 无9 M+ Q/ b9 \% h) v
- *********************************************************************************************************1 v" [, U" u3 m: d
- */
8 B8 q0 p- s6 ?" D - static void arm_cfft_f64_app(void)
4 F0 g, _% }% K+ u! i# J - {" I2 F4 I) W4 i7 t' _$ [) b
- uint16_t i;
3 e' M" v0 d& D/ r! _$ ? - float64_t lX,lY;
9 g5 v5 f# V' m% [" D# n
* K) \6 k% _! i4 t- ifftFlag = 0;
5 Z% B" L8 }5 y8 u$ u/ o - doBitReverse = 1;
: n1 T9 N# ~ H' O. G% W - & C7 [: G7 ]& E0 ]3 S
- /* 按照实部,虚部,实部,虚部..... 的顺序存储数据 */; C! A! Q5 i) v
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)1 U3 L3 N. t5 @. L
- {( D, M/ Z# Z* Z5 `2 a' U6 I
- /* 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° */3 I3 ~( a/ t: h1 H* w
- testInput_f64[i*2] = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/1024 + 3.1415926/3);
4 |) `( y9 H9 \3 X, H# {; K - testInput_f64[i*2+1] = 0;
, U% N4 E6 \# v- |9 @ - }+ L! L7 i. \8 d0 v+ U
1 m+ a& g/ r6 B- ?0 N( G- /* CFFT变换 */ * P% ?; k2 Q) q' x# _4 l
- arm_cfft_f64(&arm_cfft_sR_f64_len1024, testInput_f64, ifftFlag, doBitReverse);
1 g6 B2 Q3 C/ C7 _" m# u& |% ]
$ O3 [+ q. g- W2 B6 h7 s- /* 求解模值 */
% @( Y3 `/ N% p; `9 Y! @+ B/ L6 A - for (i =0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++); b+ ?: [6 z+ }& ~% q
- {
( D/ H/ B7 o. q. p5 n - lX = testInput_f64[2*i]; /* 实部*/
/ \* }& k# K2 F* y. _5 n) j - lY = testInput_f64[2*i+1]; /* 虚部 */ 8 a7 }3 `5 o, e0 G1 ~3 J) Y+ n
- testOutput_f64<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = sqrt(lX*lX+ lY*lY); /* 求模 */; S* z6 u* n( y0 Y8 o
- }
! J9 n, V7 m) U$ }
0 W% N5 Q" A. ?/ b5 \7 w& S8 _- printf("=========================================\r\n"); / ~9 a3 K8 {1 J
- $ F/ b& [. l! V9 q9 L2 a& G
- /* 求相频 */3 b8 a1 f5 q5 m# }- ^
- PowerPhaseRadians_f64(testInput_f64, Phase_f64, TEST_LENGTH_SAMPLES, 0.5);' T* C" U. G+ p n5 g1 t# M
- 4 p+ s" [9 S' s& l
\% o! l _8 h2 {# J( P( B- /* 串口打印求解的模值 */( E, d0 t9 x$ h2 r. v! P, J1 h
- for(i=0; i<TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)7 y1 Z% Z8 B7 o5 p0 g
- {
, B& a; T1 ]$ y* I - printf("%.11f, %.11f\r\n", testOutput_f64</span><span style="font-style: normal;">, Phase_f64</span><span style="font-style: normal;">);& _) F' G$ l3 B# q" i+ f& [
- }
$ c9 [$ S( d A0 P$ \5 }7 _ - 7 [! |0 i& o% {' H p8 Q2 l
- }</span></span>
复制代码
$ o- M+ J- [; D' K7 g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。
( ^8 G6 S4 [* v9 `* c
0 l( j9 \" V! r; t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::
7 h7 A: d9 C4 I8 h+ [8 D
6 ]# M% b- [$ [7 K) m- Fs = 1024; % 采样率3 Q5 P- H" x/ h* [) c
- N = 1024; % 采样点数0 [* Z+ w% M- p# l' @
- n = 0:N-1; % 采样序列
5 K1 J' Z T" R- ^' D" `8 F1 y - t = 0:1/Fs:1-1/Fs; % 时间序列
t; c2 R1 D- f& T) ^' _ - f = n * Fs / N; %真实的频率: v+ V0 B! ]) e; W( O+ e
- {2 g) n2 Q7 }( v- %波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成
* m. O; I# P6 \: Z6 u - x = 1 + cos(2*pi*50*t + pi/3) ; ! [. ]4 Q$ m$ U* S% f( q
- y = fft(x, N); %对原始信号做FFT变换
, i7 u2 D l0 ~1 C1 K' s5 e - Mag = abs(y);: f+ j1 B! e$ x* p, Q" q. S
) y- ~: |9 m2 Z/ b5 R- subplot(2,2,1);
' P. J6 E- I/ y+ {% A9 { - plot(f, Mag);
8 L. b0 e! u( U( \2 a: U) Y a5 d - title('Matlab计算幅频响应');
3 R0 o0 U7 T9 `3 Q, x# [ - xlabel('频率');" f! J/ {6 N# x9 c, y/ D
- ylabel('赋值');1 Z; I; L" i! }' g s
- * `. o1 i- r3 ~/ b
- subplot(2,2,2);; M; v% [/ }9 k( n
- realvalue = real(y);
# s+ @! ]' J# _" z - imagvalue = imag(y);
! O) O: m3 d& y7 C2 l& ?' B0 c - plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=200));
1 P* J1 v d( c V8 P' e! s: s7 `- U - title('Matlab计算相频响应');0 Y- x6 I9 M4 H' l, B' W }! y
- xlabel('频率');, B# r) q" y6 T3 E& g
- ylabel('相角');
! u5 Y8 s8 c9 b% ^" A# D* ~ - % r5 [5 ?0 C4 T2 D
- subplot(2,2,3);
; a7 W* ?2 ]3 a, ~* x - plot(f, sampledata1); %绘制STM32计算的幅频相应
8 X" O+ @% |3 P - title('STM32计算幅频响应');
! G. s& K3 l, o% _! Y" S - xlabel('频率');
5 Z! ~# a/ t7 a0 v' l% d# s - ylabel('赋值');
6 o& q# @8 V$ B
* }; m/ |0 }5 R7 B1 e5 G+ q3 w- subplot(2,2,4);
4 p' S8 a' t0 @3 D, W - plot(f, sampledata2); %绘制STM32计算的相频相应
4 c4 c6 ^ W1 i4 ?7 P - title('STM32计算相频响应');
5 z! V) x I/ @/ E1 G* @' z - xlabel('频率');
+ {, R U: i$ ~6 ~: G - ylabel('相角');
复制代码 $ H7 X* f2 n7 F7 L; E' F
运行Matlab后的输出结果如下:% R7 m0 A% {/ M D( m
/ s6 G, A! _4 w4 |9 L3 c& T% d& T
' ~1 K, s3 Y3 u* F1 f/ a
6 n6 F0 O% f3 o4 h
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。! i$ T$ ^; a9 v) a& T
3 s% \! C' h4 M0 C! `( F
30.5 实验例程说明(MDK)
2 f* [, I" @) T* K r配套例子:3 E' D+ A3 Y* z- `& }/ J
3 v. N& S+ _. ], q% M7 k
V7-220_复数浮点FTT(支持单精度和双精度)8 v: M3 u: Y# ~7 M6 U' H x
9 N0 P% T7 ?0 I0 y( p: V
实验目的:. c7 l$ E: |$ Q% M- d
' {' D$ j8 [2 K0 q
学习复数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点
- B& ?/ v$ Y. R; B [# _
- p! f/ _% Z) a8 p实验内容:
- ^0 S; Z2 I: y1 O8 B) S# L0 F5 |( D$ V( ?" s( U' u
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。5 Y% W9 `2 q* [" ^# r# u+ e5 K1 H
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 ]# ^4 F8 ]# \9 A! t& P8 W
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。
8 L! `/ A1 m" G! K
5 A8 |+ o7 `0 }6 _3 N' [$ w& D; p) i使用AC6注意事项 G& U q# Z5 X
1 c8 o. ~/ e$ D7 Q8 z
特别注意附件章节C的问题; { t- J) _1 t$ X& f G# Y
" B5 m0 P: p, u! K# K9 J. z% c
上电后串口打印的信息:
5 F' V% X3 i' H: ~( |; O* X: w1 z! R# t4 u
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。" q; A) ?/ D: {4 r U) }
* B9 _. h# r" L) R2 ]& {
9 l. _/ Q4 C, q! S4 {* E1 x a2 d0 E4 d' M( T2 `& q
RTT方式打印信息:
% m$ @" J% g" P# F1 x3 F ]1 L, ^4 U8 ]6 w+ ^. C+ g
0 `0 G0 _, G) s: _
# a$ C7 {8 p/ P0 F
程序设计:
. I( T3 l# h- c. Z! g% e4 ~# M
* E$ U8 g1 k, I3 J 系统栈大小分配:% u+ H; D$ u! M4 U
" N' w9 z' S8 G- t% V# `
/ `' s" ~# P: B7 l0 L: m6 _; X2 H4 v1 f* a. o" ]
RAM空间用的DTCM:
$ o5 }$ g: f# r3 i2 o6 Q" B8 v. o3 p( @; p
% {, h! y2 y% S: I3 L5 |/ _7 h8 H7 A' t+ V7 e" G3 q" g9 l
硬件外设初始化
4 G" i$ a/ G) X: D3 E3 T
# M2 \( m- C3 v, ?硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:/ k! U# m8 Z0 h; t0 |
# _- u U5 l$ E p0 i
- /*& @1 @. C$ f+ O3 e, a* A
- *********************************************************************************************************
/ O$ ?* B4 I8 ^ |0 S - * 函 数 名: bsp_Init! r f9 Z: N6 U0 C4 o" ]& W
- * 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
5 E Y2 W6 ^: a! Z/ |1 l0 R- Z# e - * 形 参:无
4 I; a y6 Q! S3 t) z - * 返 回 值: 无5 c3 _ c5 d% s! ~8 ~, ~
- *********************************************************************************************************
( V# g6 v/ e9 J3 \3 ] - */5 l, G# W8 u% j: c
- void bsp_Init(void)
+ X6 G k' c2 K6 @* w - {3 }4 E7 U0 j, q/ E& ~
- /* 配置MPU */) m" i* F0 e- J( N
- MPU_Config();$ ^2 d5 y0 J: H+ C! ]6 K0 u
! e% X5 J# o7 ^, c% E3 F# B2 {- /* 使能L1 Cache */
3 E; j) g1 v8 k2 \. `( ] - CPU_CACHE_Enable();( O6 @6 X6 }4 e/ k" [4 A- E- O
$ l; w& R( f* e4 }' e) X ^' Z4 J2 a% D- /* $ D9 U4 j+ |! u/ H2 J# B
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
' u! ^6 K, h- d# Q - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。1 w0 o( C8 `% a7 Q8 [+ c3 Y
- - 设置NVIC优先级分组为4。) |' ^% l' c! v/ P8 g( N0 j
- */ p8 q) R$ k& M Q+ k: r) n0 Z8 w
- HAL_Init();! i) \5 Q0 u" L8 ~, [# x
- 4 D8 p, v/ q5 w m
- /* 3 F1 s3 w" q; E9 A
- 配置系统时钟到400MHz
) m; ]5 }# J2 q+ Q1 e+ v5 F - - 切换使用HSE。
( t, p5 @& F. g6 V8 r$ B0 x5 ^: z - - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
" a/ c5 U# Y( [! d - */- Y+ n' M# v \' |/ H. _( x
- SystemClock_Config();, |& B6 l# g. N3 Y
$ v( W+ Z9 X* t; Y- /*
* P( a; t- Y, h' E8 z$ X - Event Recorder:
O& T* o& _( K% f2 U g" E) h - - 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。
+ Q0 h2 r- f$ a l; E' Y# j0 D - - 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
. `* k: j+ L! m" N) K4 b* H - */
. t! r2 `2 z3 A5 f& S) ^) s) A - #if Enable_EventRecorder == 1 $ c, B6 o. p# f' n- \" I
- /* 初始化EventRecorder并开启 */
G4 F1 D+ t/ w3 [1 E) h# V, Z; y3 M - EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
, ^: X. k# m) v - EventRecorderStart();
0 s8 S6 {) e4 c9 P+ |& j: R - #endif
3 H5 x2 q! x# c% C% c# P - * k+ _, z+ d' \+ C4 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 */7 ~! f7 O1 U/ s
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
$ w# l$ K# d4 F; f8 x - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */1 g) E3 E2 }0 k
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
: s8 q7 D' ?9 r" t1 o- ]0 l: M: h - bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ 7 E* P, R1 M& E/ K9 t. z, }+ c+ |! [" M9 c
- }
复制代码
$ [5 `# U& a; A5 O MPU配置和Cache配置:
# t+ p/ Y9 E* K3 X0 A8 y+ {7 y0 ~' D$ Z
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。! Q. K6 U) K$ \' ~( A. Y
: Z1 [1 t2 i) T# {
- /*( B7 _ i' u* E* s* v% G: M- v) b
- *********************************************************************************************************
# @3 W* ~+ W/ W& ~7 I. r* D: R, d - * 函 数 名: MPU_Config
, T! C4 V! ^" ?5 E - * 功能说明: 配置MPU
4 ^; Z! d# ?* ?+ i1 V. F - * 形 参: 无
. Q2 P L4 d( @ o" N; u - * 返 回 值: 无/ E6 n% J* N6 r w5 a
- *********************************************************************************************************! f) b3 e, c7 s A; h3 y$ |: b
- */0 w, z3 \4 }: G3 A% T' X
- static void MPU_Config( void )
% u) G1 s$ |' l! e( D# \ - {
9 f9 b0 l% Z2 @3 D7 ?' t/ w. \ - MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
" W( R! Y( x* w8 ?' M4 f - " z/ f- |0 A: L. n. S4 b; S3 r
- /* 禁止 MPU */- y3 z4 D& Q1 e' g) R' j0 y
- HAL_MPU_Disable();5 w4 A, h$ b3 m+ S
- : H* }- r* ~3 Z! P7 u
- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
9 U; Q2 _1 W/ n4 a: L - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;# d2 a* W/ v& @* }
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;4 l. n4 P. w2 I' K9 S& C# M
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;0 C8 g* C. c: m5 j" C( u* D4 Y
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;' `4 o- x. T' X
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
. a9 P- S+ u0 z: P5 k - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
. W/ _, g1 q7 L' r4 g; G - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
/ ?" F- a1 K, X& H - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;) [, |' B* H2 V0 G! T6 R r. c
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;3 b: U" D1 _. X
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;7 q4 H. O" t5 m, f8 u" R
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
1 @: A! p* a& _1 T `+ Q) P2 E) \
4 [9 P7 D0 Q$ |. _- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);, m- i+ d1 s4 z, Z; g* p' r
- 2 d1 t; S6 w3 y- W. g3 c. d9 y
- + |4 g7 B6 `1 ?' ?# }0 j4 j
- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
8 h9 K, v" R4 Q2 r7 \' B - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;" `9 U* U/ F B7 w& ^
- MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;! a0 T1 X. \% \7 G" O& Z7 T
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; 1 {: l/ p7 X; h# I" Z
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;3 u4 ]- X: P+ w& O' T
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;$ s/ V: C; L9 O
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
+ U0 H2 o6 F+ m2 K/ V# F _ - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;! P8 { a! ]! P1 b! H6 Q
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
}2 y' C$ ~- t; _5 L - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
; O8 f( C/ ~, q0 X8 t - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;: y$ }6 s8 A& R0 g( P1 d
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
7 {3 Y. e) y; e E - : e Y5 B! s. g& U f$ R
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);9 _+ \2 k+ n- h
- 5 K1 f9 ~5 A; Z
- /*使能 MPU */; m# l6 w. L+ ~9 _7 t8 D
- HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);/ g7 r8 U! c* k9 ?* K6 W
- }
% E: `' h7 R* [2 I - 1 @) K' x4 @, w, G N% [
- /*
2 i/ `0 m4 l0 z( C9 i - *********************************************************************************************************
r" D6 K. I9 l% B( y - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable/ I- }& r& B) X0 \4 B2 U/ F( e* Y
- * 功能说明: 使能L1 Cache
" \6 G5 I( `5 n" p0 x - * 形 参: 无
2 Z: B8 v/ X9 B- p* f1 R9 W( U - * 返 回 值: 无1 H! ]9 ?$ t$ d, f- a$ p% a
- *********************************************************************************************************
1 K( |8 p2 x. T0 ]- M - */
; n$ t+ X0 e$ o: O - static void CPU_CACHE_Enable(void)' {0 C5 v7 Q |+ \
- {
Y8 D' D+ f$ N0 F) s# D4 O c - /* 使能 I-Cache */
! j5 n8 Y' g Y F C# n - SCB_EnableICache();
' W: f- M. J& j+ N0 e! A$ f - 1 m. X& E( c+ _ r: H2 W+ u
- /* 使能 D-Cache */
1 F$ M9 M+ r6 X) n( C% w- M" B - SCB_EnableDCache();3 l3 S2 K5 h3 S( k
- }
复制代码 , H: @- X% c8 |; h, e
主功能:: d# i& ]) w, G( H9 t( Q& x! Q
$ r, W" [" q5 t& G主程序实现如下操作:3 x/ G+ K3 X; z+ {# i
' q9 Z" W$ y. A9 e; D
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。* w8 @+ e; W4 K& i( o
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。
3 E6 M+ E+ p9 {& r6 W 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。
0 Y9 M% S/ s, X4 I6 _9 [- /*
' O$ d* Z I; |, ?4 P3 n+ v& C4 @ - *********************************************************************************************************
6 q. p9 Q2 W# f; t4 K8 N9 N4 ` - * 函 数 名: main$ _ @4 n) ?. |5 I2 d$ |
- * 功能说明: c程序入口
* L Y) c- D o3 h4 D9 Q5 C. S W - * 形 参: 无% V- ?" l/ m/ _/ Y! m
- * 返 回 值: 错误代码(无需处理)* R" R8 `$ J! V) L. c. I
- *********************************************************************************************************
8 d1 f: o2 f. l& ^9 L) j) O - */
/ Y2 N5 O+ R( {, ]9 S - int main(void)0 V# \9 W( k }+ [ A3 E
- {& \0 V' y0 v: x9 _/ r
- uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */
# X$ ]: A7 r% W" d
8 s; l- N. p/ V/ [- [5 i$ s
1 Q+ n- r9 p$ N; L+ @. ~7 e- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */! q! S! w( @/ r9 W
- PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */) b( f9 }1 _) J9 n, \+ G8 }' B& h
- : P7 c9 s' R9 {. y/ q) A* H1 X
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */
9 {% f# S1 h6 S1 u+ k$ A
3 L. E( _& c4 U8 M4 K' g- 3 B) L( ]3 Y$ S8 _/ W# s2 `
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
" I' U& v% g$ l& |& m
0 H0 F+ _: B, H, ]3 ?( j$ |# e- /* 进入主程序循环体 */
! ^" n5 T( Q% C* W - while (1)
: _( |$ g" L; H3 v, |: a! ] - {
/ a C/ |# d' l! g/ \ - 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 */( m4 i/ @; \9 u: |
- " {2 ~9 `6 I7 q6 K r+ D$ L
- : h- `1 i' Z! i: b
- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */$ X, E& o5 _4 j* k
- {
/ f7 ?: M5 K/ y - /* 每隔100ms 进来一次 */
. Y* r7 O( z" ]( _" P) H - bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */
) G0 P/ L: G' e0 c# { - }3 G' u$ r4 Y" k) w
) M. C4 a' K) a! \. [- }- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
# [8 N# V, G6 I6 ` - if (ucKeyCode != KEY_NONE)
o1 r' Q0 g+ p7 w# X2 I - {" X; o; w5 B D4 s5 T/ r
- switch (ucKeyCode)
8 Z) j# [- V k: k+ F$ P - {$ b& r6 |' k( B) J
- case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */
' e# F* p7 r& R8 ]6 Z/ m - arm_cfft_f32_app();! \9 j3 V8 l2 B1 w4 M ~
- break;' c" O$ n4 {5 z' `
- 7 f4 l3 Y d G& u/ L7 [
- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */3 Y i, C4 o9 K; P
- arm_cfft_f64_app();
2 J$ z8 v, u( i" T( g9 T - break;3 E5 y. b3 T ?6 D. s D
- 3 T+ W; H+ {4 ~8 R" A
4 {0 [1 B- p* F* J' c7 k$ U- default:. ~% c* D; S8 b' x
- /* 其它的键值不处理 */5 h1 ?7 Z6 n1 j. ?' F9 H5 [' L
- break;) d+ H$ e1 T, U. L: U- `6 ?
- }
8 I, N) \8 w& b: h - }; ^) G( K0 D( \9 M
; v o" ]" s2 c# ?- }
6 x1 b. n7 C* ~8 e3 h, a - }
复制代码
- }& C" _# D& I% a( k+ ^3 Z' k- l30.6 实验例程说明(IAR)# k; L& {% g+ r& s! ]/ L, t
配套例子:5 I: @( D- @# c% r( {! x9 Q
- y, [2 ~) [3 u B0 nV7-220_复数浮点FTT(支持单精度和双精度)
8 n0 o5 B9 T: y% H; h; y
1 u. p/ w; \) b实验目的:& g+ {2 |; ~9 c/ [
% x/ U$ A2 }, i" \学习复数浮点FFT,支持单精度浮点和双精度浮点, ^! h* U+ I9 Z& g
3 [. H* H: g( T+ c. U, W9 `$ e# n
实验内容:
+ ^( |/ P5 i- j' R
) K% j, W F# o! }+ [启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
2 T9 t) Z$ `. }1 R- N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。! b5 }1 {' p5 l% 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。
/ k3 Z* ~) \ l' f0 I# ^8 W7 d: j0 L1 M1 F5 o
使用AC6注意事项
6 ]7 c+ L4 c; G3 X$ c7 _- Z- T6 N
# A# G1 P' i9 b, E1 o& m# ~0 ?特别注意附件章节C的问题
( N) B6 { C4 H' D; A
% _' |) n+ w& Q# P) P6 R) K. [上电后串口打印的信息:
6 N U7 Q0 V, {# z6 f$ a, \2 C- w0 p/ X
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。& K9 n8 ?5 o) _: B& B
% y. H" P* Y) R. y& s
# t! h4 y. Z, }6 `/ H, N9 y7 R; u- f) E8 u v
RTT方式打印信息:" L( Z" D; t: E$ @
! J% X# c( \9 t) W. v! v
& @& R$ u7 b( ]3 k7 k( b
4 q5 \: K9 B& p6 w) ^. L' c程序设计:6 S+ N8 A( h6 b; l
$ ?/ P3 \. c7 P4 Y* r 系统栈大小分配:% y" D% @/ N( L. ~7 k1 Q o
( u- _! j0 E, Q( ^2 @3 U/ V
& V" |" W6 [4 `; F \9 B. W( S6 M7 F7 d1 h8 ?
RAM空间用的DTCM:
d- V4 V" @: w" [9 o6 n- z% b; V0 \9 u# J; z% R
: E0 v/ _9 j9 y- C6 T5 [
5 E' o" h4 g* w/ j5 Y9 ?5 e
硬件外设初始化% K" m" n9 g3 ~
" A- _: v" Z1 ?
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:$ Y9 Q. }8 H! \6 A- |& w- ~
u. P8 s; Y4 v1 v5 n( C. q" Q" t- /*# z3 N! T/ I* T1 \% W9 f
- *********************************************************************************************************/ h* M0 O9 d! j
- * 函 数 名: bsp_Init, B _% V1 V0 {1 ^+ X6 ^8 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 v6 _1 `/ G7 h6 t# b
- * 形 参:无
# w8 _( s% u1 p4 J1 |' ?/ I - * 返 回 值: 无. W2 U' M0 _- ^% d
- *********************************************************************************************************' e2 q, j, p/ ^, q. f" G
- *// U5 I6 X8 `7 [7 M0 ?3 v8 |% v
- void bsp_Init(void)& ?# a0 v( ?8 H( B9 m
- {& Y6 C: {% J0 U) W4 S6 g2 n9 k; K; P
- /* 配置MPU */
6 T( a9 X, t% j1 e! ~ - MPU_Config(); `; \: G. {2 r
9 i0 W0 ]! n$ |& W3 T- /* 使能L1 Cache */% A# G8 J o8 z3 U* E$ }/ m2 ?
- CPU_CACHE_Enable();
" m+ ?. {8 o) D: W! ^& A - - P# W d$ I4 _2 o+ P
- /* * U4 T& W4 l- i* C& J
- STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
6 C9 C2 I/ U) O. n0 S# m% K$ i - - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
( D# x8 f4 w. ~7 @1 m, ~. ^' Z - - 设置NVIC优先级分组为4。$ A; ?2 e1 D" N& A6 [$ I- L
- *// r* o/ b7 b% T" I6 M3 p6 c
- HAL_Init();
3 o5 W7 ^; F: b. D9 M
. m2 }% ~. Y2 y7 ~- P- /*
( N: e7 X2 N# R' x - 配置系统时钟到400MHz
6 p }, _* [/ r0 H - - 切换使用HSE。3 }3 b2 G# z# B9 L" _
- - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。5 `- X4 q. S, E
- */
$ F( P9 @# v/ ~, L/ f# q* T - SystemClock_Config();0 }! S9 M+ @5 T9 V" k
5 A/ e6 V; @' n: y9 @: K- /*
- J9 ?$ ^. z& o6 o8 ^+ w \" z - Event Recorder:& r- H1 Z$ g$ h& I" U
- - 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。
+ q: v2 O* h% k# w6 _$ j1 ^! _ - - 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
- R6 I" B, z& F% t5 |7 o - */ . g/ ^6 n2 i2 A4 @ A- C
- #if Enable_EventRecorder == 1 X' \3 t9 `& Q# K4 J
- /* 初始化EventRecorder并开启 */4 J5 t( r: w" F% `9 f0 y
- EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);4 n4 ]# T' R# l6 W* n; o$ A
- EventRecorderStart();. U, X! G) U9 P
- #endif7 I# H8 d1 w2 z7 x3 |6 j: N* y
- ! H* \) j! M1 ~' p0 g
- 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 */' g" S) [ f9 g0 B- g$ m& j `
- bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
1 D0 j' T: k" u+ _ - bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */3 \; Z) B% a1 l8 ]6 S+ o, W$ A% b F
- bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ 3 ~: J* I6 u8 ^8 V
- bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ ; y# d: e$ ], C* [, n6 i$ D G+ y
- }
复制代码
2 N; P4 y' b9 k% Y- C' K MPU配置和Cache配置:
, t# u2 {$ j, R! q9 \- N9 {4 R0 c$ c3 F9 r* Y. t2 \9 f' 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。
$ i* c0 G& Y2 C7 _! U; L0 {: G( ]6 e8 P5 f' ]# O& T) j8 {! D
- /*
* I" z) Y6 i1 }; {7 M/ C' ]1 a - *********************************************************************************************************
% s7 o4 \0 v* E/ Y! q5 k - * 函 数 名: MPU_Config( c; Z. g, e Q. ?5 y/ I8 |0 N
- * 功能说明: 配置MPU+ w, p! u, k& E" K+ M! {" K [
- * 形 参: 无 P0 f4 ~; o2 A. A2 `" |
- * 返 回 值: 无, p( u, N# k& y4 P6 {# B
- *********************************************************************************************************
q; ?; R5 a1 g, M; i4 o V5 m - */
+ L: @0 `6 M/ H6 \- s - static void MPU_Config( void )
# D9 P" _7 L% A9 t - {% H3 ]8 [0 K, f# X( S
- MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;3 g. U+ G: @3 C9 W& M, C" c
- # d# S4 V. a6 _; @
- /* 禁止 MPU */
$ u- y* P1 Q! ]( ` - HAL_MPU_Disable();/ U4 |8 X! H. v
8 d, i0 n* x) T6 s8 ^7 m- /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
# f. M/ V1 r, w7 e - MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
1 H) w: e1 N+ G6 m* x6 i; N; f, C - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;- f/ W1 ]+ R% D
- MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;+ T ~7 D( r. U8 m0 h
- MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;% {- Q/ A" o6 P R
- MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;: ^/ n( ~( A2 K( H D' Q* G
- MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;6 b* }- p* T! G5 G A8 ]
- MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
4 E( ^( P* \4 u1 \3 B - MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;6 x4 ]+ |- s8 H% T3 e
- MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
( X' ]5 o! Z( v1 r - MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;6 _* g( W. v8 _
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
& L, }" j3 s# F4 F* }) p* c3 U7 R
/ W7 F% p. V- d- M. o- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
- _' \, \, ~0 p3 f5 z* Q* `8 p+ ~" I
( L x& W* o' h: B0 m
' X- i- X7 W4 \+ ]- /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */- R: i+ v' |- j3 ^: V9 h, E
- MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
3 L# Q1 E2 l" C1 {; H+ Z/ [ - MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;) x) r4 y7 L# {& H
- MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
. q3 i2 c/ E( r' F3 Y: S3 Q - MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
( `8 _' V) F q( y0 ^( k1 y- G - MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
" L) b8 P. z: i9 u7 o - MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
* [! f6 t; Q3 Z2 x" [( g! A8 H - MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;7 i1 e Z- ?2 k3 O+ o% z
- MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
2 J$ C5 V/ M$ {% Z" ?: k, l - MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;& }+ w4 m" V T( @# T
- MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;. E. d! |% [4 O0 O% a) v
- MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
: i$ Z6 x' i) ? - - ^8 u7 p0 v2 [6 X1 n. Z H+ A ^& f
- HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);4 z+ c8 n* m: A: }1 j
* E; e$ g* q7 N# v y' C, L6 {- /*使能 MPU */
, [' _' r; n" L% ~: N- c& f5 A# l - HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);) [# U/ C% q# J! X% C
- }$ x9 H+ @* r) g* X3 t2 x H
- / i- m) @7 a6 `7 ^3 `
- /*1 {- e/ t: `, D) ~& [
- *********************************************************************************************************
$ E6 n8 J6 k: o Y, } - * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable+ x8 q" e6 n8 t* O; U# M
- * 功能说明: 使能L1 Cache
! \5 }, X5 R/ J2 v# U - * 形 参: 无% _! M% g* P2 }4 Y" U
- * 返 回 值: 无
3 m- T; N3 }, O( |% n3 q- h - *********************************************************************************************************
' q) g) m, t" I9 ^ ]" N! H - */
* ?2 _1 G% v G0 x - static void CPU_CACHE_Enable(void). w4 O0 ^" m: m7 _# J
- {% B# L0 X* ^8 B9 q
- /* 使能 I-Cache */
& O5 x. [3 S6 T5 J - SCB_EnableICache();
$ Q; E2 f% } w) X3 Q N - , S% U- v0 ]3 k) D: }
- /* 使能 D-Cache */! S" A# k$ K, j; z2 i! r
- SCB_EnableDCache();/ f# ^0 {/ ^- @7 E# w
- }
复制代码
; }% ~1 T5 P4 }. S8 W+ T 主功能:* Y6 _% ?. ?' T+ Z% M% |! S
2 y5 @! D) I# b" S主程序实现如下操作:- \9 l0 R! C- C7 O
& U) V' E" N1 l 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。: e4 `& d8 }. r" d" ]
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。, ~7 m% j) X# t0 z8 X
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。0 r( F% e( z% H. C1 P% m
- /*
9 p. _; t3 X. @) ~ ?8 U& s - *********************************************************************************************************5 D4 x. A. a7 M' O
- * 函 数 名: main
9 C3 J' @( l! g - * 功能说明: c程序入口
! Z, g3 U `2 X# X+ |8 v% o) B - * 形 参: 无
6 j$ U' _2 X- C1 t+ a8 H1 s' H - * 返 回 值: 错误代码(无需处理)
* b! C% U6 X$ z2 G6 T; w+ g) c6 ^ - *********************************************************************************************************
5 o @. q+ L9 ~( w - */* A1 a* r, d4 }; |5 P( ?$ l
- int main(void)
: L/ N6 l' _& z1 Q' Z# u4 L8 q6 L - {
7 `$ J& `; d; [' b - uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */. c6 A) A9 w+ @
/ R% d* }& v+ }8 r/ V6 J$ l
/ q. z* _* E* a" M9 g& b- bsp_Init(); /* 硬件初始化 */+ r+ o/ Z" D- @# H ] I
- PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */& S. b9 W2 r0 N- X8 U5 [+ P
- : t2 l b$ W0 r a" |
- PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */
, X& Q3 B/ _3 e7 A# |6 @1 I
1 S4 n4 W m* p- ) I# |0 v, E% B) \
- bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
$ i) ^7 v E/ N4 J
+ J$ c8 m) [$ G* `- /* 进入主程序循环体 */
6 W, ~' j' h% P" r - while (1)
7 s. s, V% `- A1 g( |9 R' C" I - {( b. o# I/ `: `0 _
- 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 */0 u( ?; l' i/ ?8 B+ M
/ v% D# e0 g3 L- C+ j5 U
% D8 H2 U) Q# w% M- if (bsp_CheckTimer(0)) /* 判断定时器超时时间 */
5 s7 t0 T; H* T2 b - {( w! b5 j1 f' J) V! Q' {
- /* 每隔100ms 进来一次 */$ |1 }. j2 k" [8 A' |: V
- bsp_LedToggle(4); /* 翻转LED2的状态 */
1 C* d% n9 `$ Q5 d _4 h/ _2 K - }6 e, [- B& m7 B/ y% o) l' `# `* ]
& @" x7 r, Q/ r2 K. M2 R6 r- ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ Z# e: I) ~5 P7 T& ? d" k
- if (ucKeyCode != KEY_NONE)
, U8 ^0 G/ f3 c4 l8 |- O - {
* J4 B6 s9 z1 E# H2 O% B; m. ~ - switch (ucKeyCode)
9 L5 j) I8 j& ?7 a* n - {4 ~1 c% h* N& N1 d: R
- case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */
7 C. X- r, B0 B* z. c - arm_cfft_f32_app();
7 b4 z( k _) j5 h7 q6 I1 w& y - break;, r1 y0 _+ J+ f
- ( y8 P- U r- L, t2 r6 V
- case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */) L: C i% F+ _
- arm_cfft_f64_app();. @6 u8 M+ j7 f/ {6 X; Q& W
- break;' F" A5 T: ?2 z) h3 f! y$ d
- 5 s- k4 N: r x# P
1 b+ e5 T& N- j1 ?5 X( ]( z- default:8 d. P8 [) |. h
- /* 其它的键值不处理 */
: I1 P6 x% h1 K. z - break;
, g' n7 R/ _0 U& m7 s - }' _1 I5 S* M8 ] Q5 Y% U' j4 o/ A
- }+ Q6 k. w: e7 R8 J
% z3 J- {$ r" `+ A- }! V% @& ?* d3 n' L/ Y2 h
- }
复制代码 : f. o- t! U! d( {0 C" v) e; I
30.7 总结5 i' H& {1 Z" {
本章节设计到FFT实现,有兴趣的可以深入了解源码的实现。8 X( }0 B& B) F4 ~' g; d
2 E0 ~ z; g; O9 ^' w# y9 C( x/ H
5 y7 Q1 m' V1 |4 d8 I' H
|