STM32M4 ADC采样并FFT串口输出源程序

ID:277651 · 发表于 2018-1-19 10:56

实验目的:
学习STM32F4 DSP功能(FFT计算)的使用

硬件资源:
1,DS0(连接在PF9)
2,串口1(波特率:115200,PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
3,ALIENTEK 2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模块(通过FSMC驱动,FSMC_NE4接LCD片选/A6接RS)
4,按键KEY0(PE4)

实验现象:
本实验测试STM32F4的DSP 库的FFT函数，程序运行后，自动生成1024点测试序列，然后，每当KEY0
按下后，调用DSP库的FFT算法（基4法）执行FFT运算，在LCD屏幕上面显示运算时间，同时将FFT结果
输出到串口，DS0用于提示程序正在运行。

注意事项:
1,4.3寸和7寸屏需要比较大电流,USB供电可能不足,请用外部电源适配器(推荐外接12V 1A电源).
2,本例程在LCD_Init函数里面(在ILI93xx.c),用到了printf,如果不初始化串口1,将导致液晶无法显示!!

单片机源程序如下:

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "lcd.h"
#include "timer.h"
#include "math.h"
#include "arm_math.h"
#include "adc.h"
void Adc_change(void);//把adc采样的数值转化成FFT 输入数据
#define ADC_LENGTH 256 //FFT长度
float ADC_Data_input[ADC_LENGTH*2];//adc数据
float fft_outputbuf[ADC_LENGTH]; //FFT输出数组
u8 timeout;//定时器溢出次数
int flag;
int main(void)
{
arm_cfft_radix4_instance_f32 scfft;
u8 key,t=0;
float time;
u8 buf[50];
u16 i;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168); //初始化延时函数
uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200
LED_Init(); //初始化LED
KEY_Init(); //初始化按键
LCD_Init(); //初始化LCD
Adc_Init(); //初始化ADC
TIM3_Int_Init(65535,84-1); //1Mhz计数频率,最大计时65ms左右超出
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"DSP FFT TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/7/2");
LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEY0:Run FFT");//显示提示信息
LCD_ShowString(30,160,200,16,16,"FFT runtime:");//显示FFT执行时间
POINT_COLOR=BLUE; //设置字体为蓝色
arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,ADC_LENGTH,0,1);//初始化scfft结构体，设定FFT相关参数
while(1)
{
//key=KEY_Scan(0);
Adc_change();
if(flag)
{
for(i=0;i<ADC_LENGTH;i++) //显示输入数据
{
printf(" ADC_Data_input[%d]:%f %f \r\n",i, ADC_Data_input[2*i], ADC_Data_input[2*i+1]);
}
TIM_SetCounter(TIM3,0);//重设TIM3定时器的计数器值
timeout=0;
arm_cfft_radix4_f32(&scfft,ADC_Data_input); //FFT计算（基4）
time=TIM_GetCounter(TIM3)+(u32)timeout*65536; //计算所用时间
sprintf((char*)buf,"%0.3fms\r\n",time/1000);
LCD_ShowString(30+12*8,160,100,16,16,buf); //显示运行时间
arm_cmplx_mag_f32(ADC_Data_input,fft_outputbuf,ADC_LENGTH); //把运算结果复数求模得幅值
printf("\r\n%d point FFT runtime:%0.3fms\r\n",ADC_LENGTH,time/1000);
printf("FFT Result:\r\n");
for(i=0;i<ADC_LENGTH;i++)
{
printf("fft_outputbuf[%d]:%f\r\n",i,fft_outputbuf[i]);
}
key=0;
}
t++;
if((t%10)==0)LED0=!LED0;
}
}
void Adc_change(void)//把adc采样的数值转化成FFT 输入数据
{
int i;
for(i=0;i<ADC_LENGTH;i++)
{
ADC_Data_input[2*i]=Get_Adc(ADC_Channel_5)*3.3/4096;//实部
ADC_Data_input[2*i+1]=0;//虚部
}
flag=1;
}