使用cr4_fft_256_stm32代码进行频率测量,给出详细的代码以及寻找频率的过程。

时间: 2023-05-25 08:03:18 浏览: 150
cr4_fft_256_stm32是基于Fast Fourier Transform (FFT)算法实现的一种频域分析方法,可以用来对信号进行频谱分析和频率测量。以下是使用cr4_fft_256_stm32进行频率测量的代码和过程: 1. 首先需要准备一个输入信号,可以是模拟信号或数字信号。如果是模拟信号,需要通过模数转换器(ADC)将其转换为数字信号。如果是数字信号,可以直接使用。 2. 将输入信号存储在一个长度为256的数组中。由于cr4_fft_256_stm32算法要求输入数组长度为2^n,因此需要将256扩展为512,并将数组中多余的部分填充为0。 3. 调用cr4_fft_256_stm32函数进行FFT计算。该函数的输入参数是一个大小为512的数组,输出参数是一个大小为512的数组,其中包含了输入数组的频域信息。因此需要定义两个数组,一个用于输入,另一个用于输出。 4. 对输出数组进行处理,找到其最大值及其对应的索引。最大值即为信号的主频率,索引可以转换为频率值。 下面是基于STM32的代码示例: ```c #include "stm32f4xx.h" #include "arm_math.h" #include "arm_const_structs.h" #include "arm_fft_bin.h" #define BUFFER_SIZE 512 uint16_t ADC_Value[BUFFER_SIZE]; float32_t Input[BUFFER_SIZE * 2]; float32_t Output[BUFFER_SIZE * 2]; uint32_t fftSize = BUFFER_SIZE; void Configure_ADC(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /* Enable GPIO clock */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE); /* Configure ADC1 Channel 11 pin as analog input */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); /* Enable ADC1 clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); /* ADC1 configuration */ ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /* Enable DMA1 clock */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); /* DMA1 Channel1 configuration */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BUFFER_SIZE; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC1->DR); DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)ADC_Value; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_Init(DMA1_Stream0, &DMA_InitStructure); /* Enable DMA1 Channel0 */ DMA_Cmd(DMA1_Stream0, ENABLE); /* Enable ADC1 DMA */ ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); /* Enable ADC1 */ ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); } int main(void) { // 初始化基本时钟和外设 Configure_RCC(); Configure_GPIO(); Configure_ADC(); // 初始化FFT算法 arm_rfft_fast_instance_f32 S; arm_rfft_fast_init_f32(&S, fftSize); while(1) { // 等待采样完毕 while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_Stream0, DMA_FLAG_TCIF0) == RESET); // 将ADC测得的模拟信号转换为32位浮点数 for(uint16_t i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) { Input[2 * i] = (float32_t)ADC_Value[i]; Input[2 * i + 1] = 0.0f; } // 执行FFT计算 arm_rfft_fast_f32(&S, Input, Output, 0); // 处理FFT计算结果 float maxAmplitude = 0.0f; uint32_t maxIndex = 0; for(uint32_t i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) { float amplitude = sqrtf(Output[2*i]*Output[2*i] + Output[2*i+1]*Output[2*i+1]); if(amplitude > maxAmplitude) { maxAmplitude = amplitude; maxIndex = i; } } // 计算主频率 float32_t frequency = (float32_t)maxIndex * (float32_t)ADC_SAMPLE_RATE / (float32_t)BUFFER_SIZE; } } ``` 该代码示例使用的是STM32F4系列单片机,内置了12位ADC,采样率为44.1kHz,输入信号在PC1引脚。用户需要根据自己的硬件配置和需求进行相应的修改。最终计算出来的主频率存储在变量“frequency”中。

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