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经过10几天的努力，参考http://www.51hei.com/bbs/dpj-122556-1.html贴子，终于完成OLED C51频谱显示，实际测试频谱范围约500Hz-20KHz，64个点约150ms。
制作出来的实物图如下：
单片机源程序如下:
- /*
- 0.芯片为STC15W4K58S4
- 1.使用的为IIC OLED,端口为OLED_SDA=P0^1;OLED_SCL=P0^0;
- 2.AD输入为P1^6;
- 3.晶振选择为内置，24M；
- */
- #include <math.h>
- #include "OLED.h"
- #define FFT_N 64 //定义福利叶变换的点数
- #define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定义圆周率值
- #define Process_sensitivity 0 //修改Process_sensitivity的数值个调整频谱变化幅度，不建议超过4
- unsigned char tmrcnt=0;
- float ADC_OutBuf[FFT_N/4];
- struct compx ADC_InBuf[FFT_N]; //FFT输入和输出：从S[0]开始存放，根据大小自己定义
- float SIN_TAB[FFT_N/4+1]; //定义正弦表的存放空间
- struct compx {float real,imag;};
- struct compx EE(struct compx a,struct compx b)
- {
- struct compx c;
- c.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
- c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
- return(c);
- }
- void create_sin_tab(float *sin_t)
- {
- int i;
- for(i=0;i<=FFT_N/4;i++)
- sin_t[i]=sin(2*PI*i/FFT_N);
- }
- float sin_tab(float pi)
- {
- int n;
- float a=0;
- n=(int)(pi*FFT_N/2/PI);
-
- if(n>=0&&n<=FFT_N/4)
- a=SIN_TAB[n];
- else if(n>FFT_N/4&&n<FFT_N/2)
- {
- n-=FFT_N/4;
- a=SIN_TAB[FFT_N/4-n];
- }
- else if(n>=FFT_N/2&&n<3*FFT_N/4)
- {
- n-=FFT_N/2;
- a=-SIN_TAB[n];
- }
- else if(n>=3*FFT_N/4&&n<3*FFT_N)
- {
- n=FFT_N-n;
- a=-SIN_TAB[n];
- }
-
- return a;
- }
- float cos_tab(float pi)
- {
- float a,pi2;
- pi2=pi+PI/2;
- if(pi2>2*PI)
- pi2-=2*PI;
- a=sin_tab(pi2);
- return a;
- }
- void FFT(struct compx *xin)
- {
- register int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;
- struct compx u,w,t;
-
- nv2=FFT_N/2; //变址运算，即把自然顺序变成倒位序，采用雷德算法
- nm1=FFT_N-1;
- for(i=0;i<nm1;i++)
- {
- if(i<j) //如果i<j,即进行变址
- {
- t=xin[j];
- xin[j]=xin[i];
- xin[i]=t;
- }
- k=nv2; //求j的下一个倒位序
- while(k<=j) //如果k<=j,表示j的最高位为1
- {
- j=j-k; //把最高位变成0
- k=k/2; //k/2，比较次高位，依次类推，逐个比较，直到某个位为0
- }
- j=j+k; //把0改为1
- }
-
- {
- int le,lei,ip; //FFT运算核，使用蝶形运算完成FFT运算
- f=FFT_N;
- for(l=1;(f=f/2)!=1;l++) //计算l的值，即计算蝶形级数
- ;
- for(m=1;m<=l;m++) // 控制蝶形结级数
- { //m表示第m级蝶形，l为蝶形级总数l=log（2）N
- le=2<<(m-1); //le蝶形结距离，即第m级蝶形的蝶形结相距le点
- lei=le/2; //同一蝶形结中参加运算的两点的距离
- u.real=1.0; //u为蝶形结运算系数，初始值为1
- u.imag=0.0;
- w.real=cos_tab(PI/lei); //w为系数商，即当前系数与前一个系数的商
- w.imag=-sin_tab(PI/lei);
- for(j=0;j<=lei-1;j++) //控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结
- {
- for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le) //控制同一蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结
- {
- ip=i+lei; //i，ip分别表示参加蝶形运算的两个节点
- t=EE(xin[ip],u); //蝶形运算，详见公式
- xin[ip].real=xin[i].real-t.real;
- xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;
- xin[i].real=xin[i].real+t.real;
- xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;
- }
- u=EE(u,w); //改变系数，进行下一个蝶形运算
- }
- }
- }
-
- }
- void Timer0Init(void) //1毫秒@24.000MHz
- {
- AUXR |= 0x80; //定时器时钟1T模式
- TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
- TL0 = 0x40; //设置定时初值
- TH0 = 0xA2; //设置定时初值
- TF0 = 0; //清除TF0标志
- TR0 = 1; //定时器0开始计时
- ET0 = 1;
- }
- void Delay(unsigned short n)
- {
- unsigned short x;
- while (n--)
- {
- x = 5000;
- while (x--);
- }
- }
- void InitADC()
- {
- P1ASF = 0xff; //设置P1口为AD口
- ADC_CONTR =0x80|0x60;
- Delay(2); //ADC上电并延时
- }
- unsigned short GetADCResult(unsigned char ch)//ch为输入端口
- {
- ADC_RES = 0;
- ADC_RESL = 0;
- ADC_CONTR =0x80|0x60|ch|0x08;
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- while (!(ADC_CONTR & 0x10));
- ADC_CONTR &= ~0x10;
- return ((unsigned short)(ADC_RES<<2)+ADC_RESL);
- }
- void processfft(void)
- {
- unsigned char data pt=0,i,high,x,temp,p,j;
- for(pt=0;pt<(FFT_N);pt++)
- {
- ADC_InBuf[pt].imag=0;
- }
- FFT(ADC_InBuf);
- for(pt=2,i=0;pt<(FFT_N/2+1);pt+=2)
- {
- ADC_OutBuf[i++] = sqrt(ADC_InBuf[pt].real*ADC_InBuf[pt].real+ADC_InBuf[pt].imag*ADC_InBuf[pt].imag);
- }
- for(i=0;i<(FFT_N/4);i++)
- {
- high=(((unsigned char)ADC_OutBuf[i])>>Process_sensitivity);//修改Process_sensitivity的数值个调整频谱变化幅度，不建议超过4
- for(x=0;x<8;x++)
- {
- OLED_SetPos(i*8,7-x);
- temp=0x00;
- for(j=0;j<8;j++)
- {
- OLED_WriteData(temp);
- }
- }
- if(high>64)high=64;
- if(high==0)high=1;
- p=high/8;
- for(x=0;x<p;x++)
- {
- OLED_SetPos(i*8,7-x);
- temp=0xff;
- for(j=0;j<7;j++)
- {
- OLED_WriteData(temp);
- }
- }
- OLED_SetPos(i*8,7-(high/8));
- temp=~0xff>>(high%8);
- for(j=0;j<7;j++)
- {
- OLED_WriteData(temp);
- }
- }
- }
- void main()
- {
- unsigned char i;
- P0M1=0x00;
- P0M0=0x00;
- P1M1=0xc0; //设定AD输入为P16/P17，实际只用了P16
- P1M0=0x00;
- EA=1;
- Oled_Init();
- Timer0Init();
- InitADC();
- create_sin_tab(SIN_TAB);
- while(1)
- {
- if(tmrcnt>=70)
- {
- P55=1;
- for(i=0;i<(FFT_N);i++)
- {
- ADC_InBuf[i].real=((GetADCResult(6))<<Process_sensitivity);//修改Process_sensitivity的数值个调整频谱变化幅度，不建议超过4
- }
-
- processfft();
- P55=0;
- tmrcnt=0;
- }
- }
- }
- void Time0() interrupt 1
- {
- tmrcnt++;
- }
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