stm32 fft 频谱

在STM32中进行FFT变换需要使用DSP库。下面是一个简单的例子，使用STM32F4Discovery板和Keil MDK软件进行开发。

首先，需要在Keil中启用DSP库。在Project -> Options for Target -> C/C++ -> Include Paths中添加以下路径：

C:\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\STM32F4xx_DFP\2.9.0\Device\Include
C:\Keil_v5\ARM\CMSIS_5\CMSIS\DSP\Include

然后在Project -> Options for Target -> Linker -> Misc Controls中添加以下代码：

--specs=nano.specs -u _printf_float

接下来，可以使用以下代码进行FFT变换并绘制频谱图：

#include "stm32f4xx.h"
#include "arm_math.h"
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include "math.h"

#define FFT_SIZE 1024

float32_t input[FFT_SIZE];
float32_t output[FFT_SIZE/2];
float32_t hann[FFT_SIZE];

arm_rfft_fast_instance_f32 rfft_inst;

void init_hann_window(void)
{
    for (int i = 0; i < FFT_SIZE; i++)
    {
        hann[i] = 0.5f * (1.0f - arm_cos_f32(2.0f * PI * i / (FFT_SIZE - 1)));
    }
}

void init_rfft(void)
{
    arm_rfft_fast_init_f32(&rfft_inst, FFT_SIZE);
}

void fft(void)
{
    arm_rfft_fast_f32(&rfft_inst, input, output, 0);

    for (int i = 0; i < FFT_SIZE / 2; i++)
    {
        output[i] = sqrtf(output[i * 2] * output[i * 2] + output[i * 2 + 1] * output[i * 2 + 1]);
    }
}

void fill_input(void)
{
    for (int i = 0; i < FFT_SIZE; i++)
    {
        input[i] = hann[i] * (0.5f + 0.5f * arm_sin_f32(2.0f * PI * 100.0f * i / 8000.0f));
    }
}

int main(void)
{
    SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);

    init_hann_window();
    init_rfft();

    while (1)
    {
        fill_input();

        fft();

        for (int i = 0; i < FFT_SIZE / 2; i++)
        {
            printf("Frequency: %d Hz, Magnitude: %f\n", i * 8000 / FFT_SIZE, output[i]);
        }

        printf("\n");

        HAL_Delay(1000);
    }
}

这个例子中，我们使用了Hanning窗口函数来减少频谱泄露，使用arm_rfft_fast_f32函数进行快速傅里叶变换，并计算了每个频率的幅值。你可以根据你的需求调整输入数据和FFT窗口函数的大小。