用Keil软件写出代码实现简易信号分析仪

信号分析仪主要是用于对信号进行频域、时域等分析，本文将介绍如何在Keil软件中编写简易信号分析仪。

首先，我们需要准备一个模拟信号源，可以使用函数发生器、示波器等设备产生一个模拟信号，也可以自己编写一个信号发生器。这里我们使用一个简单的正弦波信号作为输入信号。

#include <math.h>

#define PI 3.14159265358979323846

// 产生正弦波信号
float gen_sin(float freq, float time)
{
    return sin(2 * PI * freq * time);
}

接下来，我们需要定义一些常量，如采样率、采样时间、采样点数等。

#define SAMPLING_RATE 10000 // 采样率
#define SAMPLING_TIME 1     // 采样时间，单位为秒
#define SAMPLES SAMPLING_RATE * SAMPLING_TIME // 采样点数

然后，我们需要定义一个数组来存储采样数据。

float signal[SAMPLES] = {0};

接下来，我们需要进行数据采样，将模拟信号转换为数字信号。这里我们使用一个简单的循环来模拟采样过程。

for (int i = 0; i < SAMPLES; i++) {
    float time = (float)i / SAMPLING_RATE; // 计算采样时间
    signal[i] = gen_sin(1000, time);      // 产生正弦波信号
}

现在，我们已经得到了采样数据，接下来可以进行信号分析。这里我们使用快速傅里叶变换（FFT）来对信号进行频域分析。

#include "arm_math.h"

// 定义FFT实例
arm_rfft_fast_instance_f32 fft_inst;

// 初始化FFT实例
arm_rfft_fast_init_f32(&fft_inst, SAMPLES);

// 执行FFT变换
arm_rfft_fast_f32(&fft_inst, signal, signal, 0);

现在，我们已经得到了信号的频域表示，可以进行一些分析，如计算信号的频谱，绘制频谱图等。

// 计算信号的频谱
float freq_axis[SAMPLES/2+1] = {0};
float magnitude[SAMPLES/2+1] = {0};
for (int i = 0; i < SAMPLES/2+1; i++) {
    freq_axis[i] = (float)i / SAMPLING_TIME / SAMPLES;
    magnitude[i] = sqrt(signal[2*i]*signal[2*i] + signal[2*i+1]*signal[2*i+1]) / SAMPLES * 2;
}

// 绘制频谱图
for (int i = 0; i < SAMPLES/2+1; i++) {
    printf("%.2f Hz: %.2f\n", freq_axis[i], magnitude[i]);
}

以上就是在Keil软件中编写简易信号分析仪的全部代码。当然，这只是一个简单的示例，实际的信号分析仪可能包含更多的功能和算法。