【STM32H7的DSP教程】第29章 STM32H7移植汇编定点FFT库(64点,256点和1024点)[通俗易懂]

2022-10-04 16:04:54 浏览数 (1)

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

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第29章 STM32H7移植汇编定点FFT库(64点,256点和1024点)

本章主要讲解ST官方汇编FFT库的应用,包括1024点,256点和64点FFT的实现。

目录

29.1 汇编FFT库说明

29.1.1 描述

29.1.2 汇编库的移植

29.2 函数cr4_fft_1024_stm32的使用(含幅频和相频响应)

29.3 函数cr4_fft_256_stm32的使用

29.4 函数cr4_fft_64_stm32的使用

29.5 实验例程说明(MDK)

29.6 实验例程说明(IAR)

29.7 总结

29.1 汇编FFT库说明

29.1.1 描述

这个汇编的FFT库是来自STM32F10x DSP library,由于是汇编实现的,而且是基4算法,所以实现FFT在速度上比较快。

如果x[N]是采样信号的话,使用FFT时必须满足如下两条:

  • N得满足4n(n =1,2, 3…..),也就是以4为基数。
  • 采样信号必须是32位数据,高16位存实部,低16位存虚部(这个是针对大端模式),小端模式是高位存虚部,低位存虚部。一般常用的是小端模式。

汇编FFT的实现主要包括以下三个函数:

  1. cr4_fft_64_stm32 :实现64点FFT。
  2. cr4_fft_256_stm32 :实现256点FFT。
  3. cr4_fft_1024_stm32 : 实现1024点FFT。

29.1.2 汇编库的移植

注:这里以MDK为例进行说明,IAR是一样的。

这个汇编库的移植比较简单,从本章配套例子User文件夹复制fft文件夹到自己的工程:

注意路径Userfftsrcasm下有三个文件夹,分布是arm,gcc和iar,其中arm可用于MDK,gcc可用于Embedded Studio,iar可用于IAR FOR ARM。

三个文件夹里面都是如下几个文件,只是用于不用的编译器:

然后把FFT源文件的三个FFT汇编文件和两个头文件添加上即可,添加后效果如下(注意不同编译器添相应汇编文件):

相应文件添加后还有最重要一条,要把stm32_dsp.h文件中的STM32H7的头文件:

最后别忘了添加路径:

经过上面的操作,汇编FFT库的移植就完成了。

29.2 函数cr4_fft_1024_stm32的使用(含幅频和相频响应)

cr4_fft_1024_stm32用于实现1024点数据的FFT计算。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。

代码语言:javascript复制
uint32_t input[1024], output[1024], Mag[1024];/* 输入,输出和幅值 */ 
float32_t Phase[1024]; /* 相位*/
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: PowerMag
*    功能说明: 求模值
*    形    参:_usFFTPoints  FFT点数
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void PowerMag(uint16_t _usFFTPoints)        
{
int16_t lX,lY;
uint16_t i;
float32_t mag;
/* 计算幅值 */
for (i=0; i < _usFFTPoints; i  )
{
lX= (output[i]<<16)>>16;          /* 实部*/
lY= (output[i]>> 16);             /* 虚部 */    
arm_sqrt_f32((float32_t)(lX*lX  lY*lY), &mag);   /* 求模 */
Mag[i]= mag*2;                    /* 求模后乘以2才是实际模值,直流分量不需要乘2 */
}
/* 由于上面多乘了2,所以这里直流分量要除以2 */
Mag[0] = Mag[0]>>1;
}
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: Power_Phase_Radians
*    功能说明: 求相位
*    形    参:_usFFTPoints  FFT点数, uiCmpValue 阀值
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void Power_Phase_Radians(uint16_t _usFFTPoints, uint32_t _uiCmpValue)        
{
int16_t lX, lY;
uint16_t i;
float32_t phase;
float32_t mag;
for (i=0; i <_usFFTPoints; i  )
{
lX= (output[i]<<16)>>16;  /* 实部 */
lY= (output[i] >> 16);    /* 虚部 */ 
phase = atan2(lY, lX);            /* atan2求解的结果范围是(-pi, pi], 弧度制 */
arm_sqrt_f32((float32_t)(lX*lX  lY*lY), &mag);   /* 求模 */
if(_uiCmpValue > mag)
{
Phase[i] = 0;            
}
else
{
Phase[i] = phase* 180.0f/3.1415926f;  /* 将求解的结果由弧度转换为角度 */
}
}
}
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: DSP_FFTPhase
*    功能说明: 1024点FFT的相位求解
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DSP_FFTPhase(void)
{
uint16_t i;
/* 获得1024个采样点 */
for (i = 0; i < 1024; i  )
{
/* 波形是由直流分量,50Hz正弦波组成,波形采样率1024 */
input[i] = 1024   1024*cos(2*3.1415926f*50*i/1024   3.1415926f/3);
}
/* 计算1024点FFT 
output:输出结果,高16位是虚部,低16位是实部。
input :输入数据,高16位是虚部,低16位是实部。
第三个参数必须是1024。
*/
cr4_fft_1024_stm32(output, input, 1024); 
/* 求幅值 */
PowerMag(1024);
/* 打印输出结果 */
for (i = 0; i < 1024; i  )
{
printf("%drn", Mag[i]);
}
printf("=========================================rn");    
/* 求相频 */
Power_Phase_Radians(1024, 100);
/* 打印输出结果 */
for (i = 0; i < 1024; i  )
{
printf("%frn", Phase[i]);
}
}

运行函数DSP_FFTPhase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cr4_fft_1024_stm32计算的做对比。

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:

代码语言:javascript复制
Fs = 1024;               % 采样率
N  = 1024;               % 采样点数
n  = 0:N-1;              % 采样序列
t  = 0:1/Fs:1-1/Fs;      % 时间序列
f = n * Fs / N;          %真实的频率
%波形是由直流分量,50Hz正弦波正弦波组成
x = 1024   1024*cos(2*pi*50*t   pi/3)   ;  
y = fft(x, N);               %对原始信号做FFT变换
Mag = abs(y);
subplot(2,2,1);
MagAct = Mag *2  / N;
MagAct(1) = MagAct(1)/2;
plot(f, MagAct); 
title('Matlab计算幅频响应');
xlabel('频率');
ylabel('赋值');
subplot(2,2,2);
realvalue = real(y);
imagvalue = imag(y);
plot(f, atan2(imagvalue, realvalue)*180/pi.*(Mag>=1024*20)); 
title('Matlab计算相频响应');
xlabel('频率');
ylabel('相角');
subplot(2,2,3);
plot(f, sampledata1);  %绘制STM32计算的幅频相应
title('STM32计算幅频响应');
xlabel('频率');
ylabel('赋值');
subplot(2,2,4);
plot(f, sampledata2);   %绘制STM32计算的相频相应
title('STM32计算相频响应');
xlabel('频率');
ylabel('相角');

运行Matlab后的输出结果如下:

从上面的对比结果中可以看出,Matlab和函数cr4_fft_1024_stm32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。

29.3 函数cr4_fft_256_stm32的使用

cr4_fft_256_stm32和cr4_fft_1024_stm32的用法是一样的,下面通过一个实例进行说明:

代码语言:javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: DSP_FFT256
*    功能说明: 256点FFT实现
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DSP_FFT256(void)
{
uint16_t i;
/* 获得256个采样点 */
for (i = 0; i < 256; i  )
{
/* 波形是由直流分量,50Hz正弦波和20Hz正弦波组成,波形采样率200Hz */
input[i] = 1024   1024*sin(2*3.1415926f*50*i/200)   512*sin(2*3.1415926f*20*i/200) ;
}
/* 计算256点FFT 
output:输出结果,高16位是虚部,低16位是实部。
input :输入数据,高16位是虚部,低16位是实部。
第三个参数必须是1024。
*/
cr4_fft_256_stm32(output, input, 256); 
/* 求幅值 */
PowerMag(256);
/* 打印输出结果 */
for (i = 0; i < 256; i  )
{
printf("%drn", Mag[i]);
}
}

运行函数DSP_FFT256可以通过串口打印出计算的模值,下面我们就通过Matlab计算的模值跟cr4_fft_256_stm32计算的模值做对比。

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, Matlab中运行的代码如下:

代码语言:javascript复制
Fs = 200;              % 采样率
N  = 256;             % 采样点数
n  = 0:N-1;           % 采样序列
t  = 0:1/Fs:1-1/Fs;     % 时间序列
f = n * Fs / N;          %真实的频率
%波形是由直流分量,50Hz正弦波和20Hz正弦波组成
x = 1024   1024*sin(2*pi*50*t)   512*sin(2*pi*20*t)  ;  
y = fft(x, N);          %对原始信号做FFT变换
subplot(2,1,1);
Mag = abs(y);
MagAct = Mag *2 / N;
MagAct(1) = MagAct(1)/2;
plot(f, MagAct);          %绘制幅频相应曲线
title('Matlab计算结果');
xlabel('频率');
ylabel('幅度');
subplot(2,1,2);
plot(f, sampledata);   %绘制STM32计算的幅频相应
title('STM32计算结果');
xlabel('频率');
ylabel('幅度');

运行Matlab后的输出结果如下:

从上面的对比结果中可以看出,Matlab和函数cr4_fft_256_stm32计算的结果基本是一直的,但频率泄露略多。

29.4 函数cr4_fft_64_stm32的使用

cr4_fft_64_stm32和cr4_fft_1024_stm32的用法也是一样的,下面通过一个实例进行说明:

代码语言:javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: DSP_FFT64
*    功能说明: 64点FFT实现
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DSP_FFT64(void)
{
uint16_t i;
/* 获得64个采样点 */
for (i = 0; i < 64; i  )
{
/* 波形是由直流分量,5Hz正弦波和10Hz正弦波组成,波形采样率60Hz */
input[i] = 1024   1024*sin(2*3.1415926f*5*i/60)   512*sin(2*3.1415926f*10*i/60) ;
}
/* 计算64点FFT 
output:输出结果,高16位是虚部,低16位是实部。
input :输入数据,高16位是虚部,低16位是实部。
第三个参数必须是1024。
*/
cr4_fft_64_stm32(output, input, 64); 
/* 求幅值 */
PowerMag(64);
/* 打印输出结果 */
for (i = 0; i < 64; i  )
{
printf("%drn", Mag[i]);
}
}

运行函数DSP_FFT64可以通过串口打印出计算的模值,下面我们就通过Matlab计算的模值跟cr4_fft_64_stm32计算的模值做对比。

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,Matlab中运行的代码如下:

代码语言:javascript复制
Fs = 60;              % 采样率
N  = 64;              % 采样点数
n  = 0:N-1;           % 采样序列
t  = 0:1/Fs:1-1/Fs;   % 时间序列
f = n * Fs / N;       % 真实的频率
%波形是由直流分量,5Hz正弦波和10Hz正弦波组成
x = 1024   1024*sin(2*pi*5*t)   512*sin(2*pi*10*t)  ;  
y = fft(x, N);                  %对原始信号做FFT变换
subplot(2,1,1);
Mag = abs(y);
MagAct = Mag *2 / N;
MagAct(1) = MagAct(1)/2;
plot(f, MagAct);          %绘制幅频相应曲线
title('Matlab计算结果');
xlabel('频率');
ylabel('幅度');
subplot(2,1,2);
plot(f, sampledata);   %绘制STM32计算的幅频相应
title('STM32计算结果');
xlabel('频率');
ylabel('幅度');

运行Matlab后的输出结果如下:

从上面的对比结果中可以看出,Matlb和函数cr4_fft_64_stm32计算的结果基本是一直的,但是计算的效果都比较差,主要是因为采样点数太少。

29.5 实验例程说明(MDK)

配套例子:

V7-219_STM32H7移植ST汇编定点FFT库(64点,256点和1024点)

实验目的:

  1. 学习ST汇编定点FFT库(64点,256点和1024点)

实验内容:

  1. 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
  2. 按下按键K1,串口打印1024点FFT的幅频响应和相频响应。
  3. 按下按键K2,串口打印256点FFT的幅频响应。
  4. 按下按键K3,串口打印64点FFT的幅频响应。

使用AC6注意事项

特别注意附件章节C的问题

上电后串口打印的信息:

波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。

RTT方式打印信息:

程序设计:

系统栈大小分配:

RAM空间用的DTCM:

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

代码语言:javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: bsp_Init
*    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
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/* 
STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIC优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/* 
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/* 
Event Recorder:
- 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。
- 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
*/    
#if Enable_EventRecorder == 1  
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
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 */
bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */    
bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
}

MPU配置和Cache配置:

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。

代码语言:javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: MPU_Config
*    功能说明: 配置MPU
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;    
MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能说明: 使能L1 Cache
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}

主功能:

主程序实现如下操作:

  • 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
  • 按下按键K1,串口打印1024点FFT的幅频响应和相频响应。
  • 按下按键K2,串口打印256点FFT的幅频响应。
  • 按下按键K3,串口打印64点FFT的幅频响应。
代码语言:javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: c程序入口
*    形    参: 无
*    返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
/* 进入主程序循环体 */
while (1)
{
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 */
if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
{
/* 每隔500ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(4);    /* 翻转LED2的状态 */   
}
ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
DSP_FFTPhase();
break;
case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下 */
DSP_FFT256();
break;
case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下 */
DSP_FFT64();
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}

29.6 实验例程说明(IAR)

配套例子:

V7-219_STM32H7移植ST汇编定点FFT库(64点,256点和1024点)

实验目的:

  1. 学习ST汇编定点FFT库(64点,256点和1024点)

实验内容:

  1. 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
  2. 按下按键K1,串口打印1024点FFT的幅频响应和相频响应。
  3. 按下按键K2,串口打印256点FFT的幅频响应。
  4. 按下按键K3,串口打印64点FFT的幅频响应。

上电后串口打印的信息:

波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。

RTT方式打印信息:

程序设计:

系统栈大小分配:

RAM空间用的DTCM:

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

代码语言:javascript复制
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: bsp_Init
*    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
*    形    参:无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/* 
STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIC优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/* 
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/* 
Event Recorder:
- 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。
- 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
*/    
#if Enable_EventRecorder == 1  
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
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 */
bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */    
bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
}

MPU配置和Cache配置:

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。

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/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: MPU_Config
*    功能说明: 配置MPU
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;    
MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能说明: 使能L1 Cache
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}

主功能:

主程序实现如下操作:

  • 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
  • 按下按键K1,串口打印1024点FFT的幅频响应和相频响应。
  • 按下按键K2,串口打印256点FFT的幅频响应。
  • 按下按键K3,串口打印64点FFT的幅频响应。
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/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: c程序入口
*    形    参: 无
*    返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
/* 进入主程序循环体 */
while (1)
{
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 */
if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
{
/* 每隔500ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(4);    /* 翻转LED2的状态 */   
}
ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
DSP_FFTPhase();
break;
case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下 */
DSP_FFT256();
break;
case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下 */
DSP_FFT64();
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}

29.7 总结

本章节主要讲解了汇编FFT的1024点,256点和64点使用方法,有兴趣的可以深入了解汇编代码的实现。

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