STM32 DSP库CUBEMX配置+FFT频率计算
创始人
2024-11-10 06:40:41
0次

文章目录

  • 前言
  • 一、DSP库添加
    • 1.1 加一个define
    • 1.2 添加文件路径
    • 1.3 主函数
  • 二、FFT运算求频率
    • 2.1 初始版本
    • 版本2
  • 总结


前言

使用DSP中的函数加快计算。
本文首先讲述如何通过添加dsp库。
再讲述使用DSP库进行实数FFT运算。(FFT运算用到了前面讲述的STM32CubeMX-ADC hal库 3定时器触发)

参考1文章
参考2文章


一、DSP库添加

1.1 加一个define

,ARM_MATH_CM3//F1是M3,F4是M4,H7是M7 

在这里插入图片描述

1.2 添加文件路径

先找到文件路径
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述然后设置如下路径
在这里插入图片描述
双击如下并找到路径D:\STM32CubeMX\STM32Cube_FW_F4_V1.26.2\Drivers\CMSIS\Lib\ARM选择arm_cortexM4lf_math.lib
在这里插入图片描述

1.3 主函数

包含头文件

#include "arm_math.h" #include "arm_const_structs.h" 

进行编译

二、FFT运算求频率

FFT运算简单理解就是从时域来求解频域的问题。
对于FFT的思路和代码参考这位大佬写的。
那我们根据他的步骤,将文章简化并复现代码。(在复刻的过程中发现了一些问题,所以不完全按照上面大佬的文章)
这篇大佬讲述了arm_rfft_fast_f32的用法
这里还列出一些其他参考。
参考1
参考2
参考3
参考4,,,这个用的不是实数而是complex。所以稍微看下
cmsis官网

2.1 初始版本

宏定义和全局变量

#define adc_SIZE 2048*2// ADC 采样大小的定义 uint32_t adcConvertValue[adc_SIZE]={0};// 存放 ADC 采样数据的数组 uint8_t flag=0;// 标记位,用于标识 ADC 采样是否完成 float32_t frequency ;// 用于存放计算结果的频率变量 // FFT 相关参数的定义 #define FFT_SIZE 2048 #define FFT_LEN FFT_SIZE  #define SAMPLING_FREQUENCY 100000 float32_t inputSignal[FFT_SIZE*2];// FFT 输入信号数组 float32_t fftOutput[FFT_SIZE];// FFT 输出数组 uint32_t index_;// 存放 FFT 输出中最大值的索引 

运算函数

void fftCalculate(void)// FFT 计算函数 {     arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len2048, inputSignal, 0, 1);// 执行 FFT 计算     arm_cmplx_mag_f32(inputSignal, fftOutput, FFT_LEN);// 计算 FFT 输出的幅度     index_ = 0;// 查找 FFT 输出中的最大值     float32_t maxValue = fftOutput[1]; //    for (uint32_t i = 1; i < FFT_LEN/2; i++) //    { //        if (fftOutput[i] > maxValue) //        { //            maxValue = fftOutput[i]; //            index = i; //        } //    } 		arm_max_f32(&fftOutput[1], FFT_LEN, &maxValue, &index_); // 使用 arm_max_f32 函数快速找到 FFT 输出中的最大值及其索引     frequency = (float32_t)index_ * (float32_t)SAMPLING_FREQUENCY / (float32_t)FFT_SIZE;// 根据最大值的索引计算信号的频率  } 

主函数

	HAL_TIM_Base_Start(&htim3);//启动定时器3 	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)adcConvertValue,adc_SIZE);//启动ADC的DMA传输,采200点 

主循环

  while (1)   {     /* USER CODE END WHILE */     /* USER CODE BEGIN 3 */  		if(flag==1) 		{ 			flag=0; 			for(int j=0;j 				inputSignal[j*2]=(adcConvertValue[j])*3.3f/4095.0f;//12位采样数字值对应为0-3.3伏 				inputSignal[j*2+1]=0;//交替插零,添加数据的虚部 			}  			fftCalculate(); //			HAL_Delay(2000); 			HAL_TIM_Base_Start(&htim3);	//重新启动定时器3 			HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)adcConvertValue,adc_SIZE);//重新开始下一轮采集	 		}			   } 

版本2

文件

根据抽样定理我们可以知道,采样率要是最高频率的两倍,所以对文中的一些东西进行了优化。
就是将本来size的位置都设置为/2,这样既可以防止跳变也可以减少运算。

	float32_t fftOutput[FFT_SIZE/2];// FFT 输出数组 
    arm_cmplx_mag_f32(inputSignal, fftOutput, FFT_LEN/2);// 计算 FFT 输出的幅度     arm_max_f32(&fftOutput[1], FFT_LEN/2, &maxValue, &index_); // 使用 arm_max_f32 函数快速找到 FFT 输出中的最大值及其索引 

总结

相关内容

热门资讯

玩家必知教程!!浙江游戏大厅透... 您好,浙江游戏大厅这款游戏可以开挂的,确实是有挂的,需要了解加微【136704302】很多玩家在这款...
免费测试版开挂脚本!KELE多... 免费测试版开挂脚本!KELE多功能开挂脚本,KELE切实存在有开挂脚本KELE辅助器是一种具有地方特...
新手必备!凯旋麻将开挂脚本软件... 新手必备!凯旋麻将开挂脚本软件工具,凯旋麻将一直有开挂曝光APP(有挂攻略);凯旋麻将简单的透视挂控...
技巧知识分享外挂app!胡乐竞... 技巧知识分享外挂app!胡乐竞技多功能外挂app,胡乐竞技一直真的有外挂app1、很好的工具软件,可...
重大来袭!上游炸金花辅助器脚本... 重大来袭!上游炸金花辅助器脚本软件工具,上游炸金花最初有辅助器科普APP(果真有挂);上游炸金花是一...
技术分享辅助器工具!微乐江西麻... 技术分享辅助器工具!微乐江西麻将多功能辅助器工具,微乐江西麻将确实真的是有辅助器工具1、完成微乐江西...
实测教程!湖北雅苑麻将辅助挂脚... 实测教程!湖北雅苑麻将辅助挂脚本软件工具,湖北雅苑麻将起初是真的有辅助挂分享APP(有挂工具)是一款...
盘点几款外挂软件!大宝麻将多功... 盘点几款外挂软件!大宝麻将多功能外挂软件,大宝麻将原来存在有外挂软件大宝麻将脚本下载中分为三种模型:...
AI教程!微乐四川麻将辅助挂脚... AI教程!微乐四川麻将辅助挂脚本软件工具,微乐四川麻将果然有辅助挂分享APP(真实有挂);一、微乐四...
专业讨论辅助器技巧!开心娱乐多... 专业讨论辅助器技巧!开心娱乐多功能辅助器技巧,开心娱乐一贯真的是有辅助器技巧1、下载好开心娱乐透视辅...