嵌入式开发:傅里叶变换(4):在 STM32上面实现FFT(基于STM32L071KZT6 HAL库+DSP库)

ops/2025/2/28 8:32:33/

目录

步骤 1:准备工作

步骤 2:创建 Keil 项目,并配置工程

步骤 3:在MDK工程上添加 CMSIS-DSP 库

步骤 5:编写代码

步骤 6:配置时钟和优化

步骤 7:调试与验证

步骤 8:优化和调整

注意事项:


在 STM32L071KZT6 上使用 MDK(Keil uVision)移植 DSP 库源码,并且基于 HAL 库进行开发,可以按照以下步骤进行操作:

步骤 1:准备工作

  1. 安装 Keil MDK:。
  2. 安装 STM32CubeMX:                                                                                                         参考博客:STM32开发,安装代码生成工具CubeMX_stm32cubemxzip-CSDN博客
  3. 下载 DSP 库源码

从 STMicroelectronics 官网或者 ARM 官方下载 CMSIS-DSP 库源码。这个库包括了许多数学运算、滤波器、FFT等功能,并且专为 ARM Cortex-M 系列微控制器优化。                                        注意:MDK 请使用 5.26 及其以上版本,CMSIS 软件包请使用 5.6.0 及其以上版本。       

 安装了新版 MDK 后,CMSIS 软件包会存在于路径:D:\keil\Arm\Packs\ARM\CMSIS\5.9.0

打开固件库的CMSIS库,可以看看到下面的列表:

其中 DSP 文件夹是我们需要的:

关于DSP 文件夹的介绍见博客:

步骤 2:创建 Keil 项目,并配置工程

参考博客CubeMX配置STM32L071KZT6

步骤 3:在MDK工程上添加 CMSIS-DSP 库

  1. 添加DSP文件夹,用于放置DSP库:CMSIS/DSP:

  2. 导入 CMSIS-DSP 库
    • 在 Keil 项目中,右键点击 "CMSIS/DSP",选择 "Add Existing Files" 并添加 CMSIS-DSP 库中。
    • 进入以下路径(工程路径下):C:\Users\FCZ\Desktop\design\Fluxgate_code\Drivers\CMSIS\Lib\ARM,添加DSP库l 表示小端格式,b 表示大端格式,Cortex-M0+ 处理器本身是小端架构,因此应该使用小端模式,否则会报错
  3. 配置宏定义:在 Keil 项目的 "Options for Target" 设置中,确保配置了正确的宏定义。对于 ARM Cortex-M0+ 内核,可能需要配置某些优化选项,如启用硬件除法(如果有)或选择定点运算模式。

        打开 Keil MDK,选择你的项目。

        右键点击项目,选择 "Options for Target"。

        在弹出的窗口中,选择 "C/C++" 选项卡。

        在 "Preprocessor Symbols" 中添加以下宏定义:ARM_MATH_CM0PLUS

    4.添加头文件

        添加文件路径:..\Drivers\CMSIS\DSP\Include

        用到 DSP 库函数的文件得添加#include "arm_math.h"就可以调用 DSP 库的 API 了。至此就完成了 DSP 库的移植。

步骤 5:编写代码

  1. 初始化 HAL 库:在 main.c 中,初始化 HAL 库和外设。 示例:
    #include "stm32l0xx_hal.h"
    #include "arm_math.h"void HAL_Init(void);
    void SystemClock_Config(void);
    void MX_GPIO_Init(void);float32_t pSrc = -12;
    float32_t pDst;int main(void)
    {// 初始化 HAL 库HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();// 初始化 DSP 库DSP_Init();while (1){// 调用 DSP 函数arm_abs_f32(&pSrc, &pDst, 1);}
    }
    

步骤 6:配置时钟和优化

  1. 时钟配置:确保系统时钟设置符合 DSP 库的要求,特别是在处理大型数据时,时钟的速度会影响 DSP 的性能。
  2. 优化设置:可以在 Keil 的项目设置中启用优化选项,启用硬件加速指令(如果处理器支持),以及通过定点运算(如果你不需要浮点计算)来提高性能。

步骤 7:调试与验证

  1. 编译代码:在 Keil 中点击 "Build" 编译项目,确保没有错误。
  2. 下载并调试程序:将程序下载到 STM32L071KZT6 开发板,使用 Keil 的调试工具调试代码,查看 DSP 运算结果。
  3. 验证 DSP 运算结果:检查 DSP 运算的输出,确保它们符合预期。如果需要,可以在调试过程中设置断点,单步执行并查看数据。

步骤 8:优化和调整

  1. 性能优化:对于较大数据量的 DSP 运算,可以考虑启用硬件浮点单元(如果芯片支持)或使用定点计算来优化性能。
  2. 内存优化:根据需要,优化内存的使用,避免不必要的内存占用,尤其是在资源受限的情况下。

注意事项:

  • 硬件浮点支持:STM32L071KZT6 基于 Cortex-M0+ 内核,不支持硬件浮点单元,因此要么使用软件浮点运算,要么使用定点运算来优化性能。
  • 定点运算优化:如果不使用浮点计算,CMSIS-DSP 库也支持定点运算,可以在库初始化时配置定点模式。
  • 库版本兼容性:确保所使用的 CMSIS-DSP 库版本与 Keil MDK 以及 STM32L071 相兼容。


http://www.ppmy.cn/ops/161903.html

相关文章

接口自动化测试框架搭建整体步骤

需求分析与规划 在需求分析阶段,测试需与开发对齐接口定义、业务逻辑、数据依赖及异常处理规则,通过会议、文档共享和代码审查确保测试范围与开发实现一致。 1. 接口范围确定 数据来源: 开发提供的 Swagger/OpenAPI 文档(主来源&a…

无框架简易Java服务器后端

不使用像 Spring Boot 这样的框架,使用 Java 内置的HttpServer(从 Java 1.7 开始引入)来创建一个简单的 Web 后端,处理xxxx/test/query接口,接收 JSON 请求体并返回字符串响应。 示例代码: import com.go…

线性调频率连续波雷达测距、测速、成像(一)

系列文章目录 《SAR学习笔记》 《77GHz线性调频连续波雷达》 《信号类型(雷达)——连续波雷达(二)》 《后向投影算法(BPA)-SAR成像算法系列(二)》 文章目录 前言 一、LFMCW雷达…

DeepSeek+Kimi生成高质量PPT

DeepSeek与Kimi生成PPT全流程解析 一、工具分工原理 DeepSeek核心作用:生成结构化PPT大纲(擅长逻辑构建与内容优化)Kimi核心作用:将文本转换为视觉化PPT(提供模板库与排版引擎) 二、操作步骤详解 1. 通…

【Python爬虫(76)】解锁Python爬虫新境界:基于深度学习的网页内容提取

【Python爬虫】专栏简介:本专栏是 Python 爬虫领域的集大成之作,共 100 章节。从 Python 基础语法、爬虫入门知识讲起,深入探讨反爬虫、多线程、分布式等进阶技术。以大量实例为支撑,覆盖网页、图片、音频等各类数据爬取,还涉及数据处理与分析。无论是新手小白还是进阶开发…

Windows系统PyTorch环境配置

0、前言 深度学习为什么要配置GPU? GPU(图形处理单元)最初是为图形渲染而设计的,它们擅长处理大量并行计算任务。深度学习模型,特别是卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN&#xf…

el-input实现金额输入

需求&#xff1a;想要实现一个输入金额的el-input&#xff0c;限制只能输入数字和一个小数点。失焦数字转千分位&#xff0c;聚焦转为数字&#xff0c;超过最大值&#xff0c;红字提示 效果图 失焦 聚焦 报错效果 // 组件limitDialog <template><el-dialog:visible.s…

Spring AOP 切面打印日志完整版

我的项目使用的是 SpringBoot 3。 要在 Spring Boot 3 项目中使用 AOP&#xff08;面向切面编程&#xff09;来打印接收和响应的参数&#xff0c;如 URL、参数、头部信息、请求体等&#xff0c;可以按照以下步骤操作&#xff1a; 步骤 1: 添加依赖 确保你的 pom.xml 文件中包…