运用for循环在数组中进行 一些变换

本文介绍了两个C语言实现的数组操作。第一个是调整整数数组,使得所有奇数位于前半部分,偶数位于后半部分。第二个是查找二维递增数组中指定数字是否存在,时间复杂度小于O(N)。示例代码包括主函数及辅助函数的详细实现。

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调整数组使奇数全部都位于偶数前面。


题目:


输入一个整数数组,实现一个函数,来调整该数组中数字的顺序使得数组中所有的奇数位于数组的前半部分,所有偶数位于数组的后半部分。


void Adj(int *arr,int len)
{
int i,j;


for (i = 0; i < len; i++)
{
for (j = 0; j < len; j++)
{
if (arr[i]%2 == 0 && arr[j]%2 == 1)
{
int mid = 0;
mid = arr[j];
arr[j] = arr[i];
arr[i] = mid;
}
}


}


}
int main()
{
int arr[6] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i;
Adj(arr,len);
for (i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d\n", arr[i]);
}
system("pause");
return 0;
}






//杨氏矩阵
有一个二维数组.
数组的每行从左到右是递增的,每列从上到下是递增的.
在这样的数组中查找一个数字是否存在。
时间复杂度小于O(N);


int check(int arr[][5])
{
int input = 0;
int ret = 0;
int i, j;
printf("请输入想要查找的数字:");
scanf("%d",&input);
if (input > arr[5][5]||input < arr[0][0])
{
ret = 0;
}
else
{
for (i = 0; i < 5; i++)
{
for (j = 0; j < 5; j++)
{
if (arr[i][j] == input)
ret = 1;
}
}
}
return ret;
}
                             //1 2 3 4 5
                             //2 3 4 5 6
                             //3 4 5 6 7
                             //4 5 6 7 8
                             //5 6 7 8 9
int main()
{
int arr[5][5] = { 0 };
int i,j;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
for (j = 0; j < 5; j++)
{
if (i == 0)
{
arr[i][j] = j + 1;
}
else
{
arr[i][j] = arr[i - 1][j] + 1;
}
}
}
    int ret = check(arr);
if (ret == 1)
{
printf("找到了\n");
}

else
{
printf("找不到\n");
}
system("pause");
return 0;
}
<think>首先,用户的问题是:“我想在STM32F103C8T6上使用CubeMX配置并集成傅里叶变换库 请问如何在STM32F103C8T6上通过CubeMX配置并使用傅里叶变换库”。这是一个具体的嵌入式系统开发问题,涉及STM32CubeMX和傅里叶变换。 从系统级指令,我需要: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,如[^1]。 用户引用了几个内容: - 引用[1]:关于使用STM32CubeMX创建项目,配置FFT算法资源,包括内存、外设、中断和DMA。 - 引用[2]:提到在STM32F103C8T6上使用ARM的DSP库实现傅里叶变换,ADC timer触发采样,DMA传输,以及性能问题。 - 引用[3]:包含头文件和ADC设置的代码片段。 - 引用[4]:是一个较长的段落,关于物联网设计和心率血氧模块的调试,但似乎不直接相关。 用户的问题集中在配置和使用傅里叶变换库,所以我应该优先参考引用[1]、[2]和[3],因为它们更相关。 关键点: - 使用STM32CubeMX创建项目(STM32F103C8T6芯片)。 - 配置FFT算法所需的资源:内存、外设、中断、DMA。 - 使用ARM的DSP库(可能是CMSIS-DSP库)。 - ADC设置,timer触发采样,DMA传输。 - 性能注意事项(STM32F103C8T6可能较慢,建议使用F4系列)。 我的回答结构应该清晰,逐步解决问题: 1. 介绍步骤。 2. 提供代码示例(如果需要)。 3. 确保真实可靠(基于引用和一般知识)。 生成相关问题:在回答后添加相关问题部分。 回答结构: - 开头:确认问题,简要概述。 - 步骤:逐步解释如何在CubeMX中配置。 - 代码:提供相关代码片段(如ADC配置、DMA、FFT调用)。 - 注意事项:性能优化、库集成等。 - 结束:总结。 - 相关问题:生成2-3个相关问题。 数学表达式:用户问题涉及傅里叶变换,所以可能会有数学内容。例如,傅里叶变换公式:$X_k = \sum_{n=0}^{N-1} x_n e^{-i 2\pi k n / N}$。我应该确保在需要时使用正确的格式。 使用中文回答。 现在,整理步骤: 1. **创建CubeMX项目**: - 打开CubeMX,选择芯片STM32F103C8T6。 - 配置时钟树等基本设置。 2. **配置外设**: - ADC:启用ADC,设置timer触发采样(如引用[2]所述)。 - Timer:配置一个timer来触发ADC采样。 - DMA:启用DMA用于ADC数据传输(减少CPU负担)。 - 其他外设:如USART用于调试输出。 3. **集成DSP库**: - STM32CubeMX可以添加软件包。安装CMSIS-DSP库。 - 在项目中包含DSP库的头文件和源文件。 4. **代码实现**: - 初始化ADC、DMA、timer。 - 在代码中调用FFT函数(如arm_cfft_f32)。 - 处理采样数据。 5. **性能优化**: - 由于STM32F103C8T6性能有限,优化采样率和FFT点数(如NPT=256或512)。 - 使用DMA和timer触发来减少CPU中断。 基于引用: - 引用[1]:配置内存、外设、中断、DMA。 - 引用[2]:ADC设置,timer触发采样,DMA传输。 - 引用[3]:头文件和ADC定义。 代码示例: - 提供ADC配置、DMA设置、FFT调用的代码片段。 相关问题: 1. 如何优化STM32F103C8T6上的FFT性能? 2. 在STM32上使用FFT有哪些常见应用? 3. 如何验证FFT结果的准确性? 最后,确保引用标识自然添加。例如,在描述ADC配置时,引用[2]。 完整回答框架: 1. 介绍:解释在STM32F103C8T6上配置FFT的总体步骤。 2. 详细步骤: - 步骤1:创建CubeMX项目。 - 步骤2:配置ADC和timer触发。 - 步骤3:设置DMA。 - 步骤4:添加CMSIS-DSP库。 - 步骤5:编写代码实现FFT。 3. 代码示例。 4. 注意事项。 5. 相关问题。</think>### 在STM32F103C8T6上使用CubeMX配置并集成傅里叶变换库的步骤 在STM32F103C8T6上通过STM32CubeMX配置和使用傅里叶变换库(如ARM的CMSIS-DSP库),可以实现高效的信号处理应用(如音频分析或传感器数据处理)。以下是基于引用内容的详细步骤,确保配置正确且性能优化。STM32F103C8T6是一款Cortex-M3内核的微控制器,性能有限,因此需重点优化资源分配和采样策略[^2]。 #### 总体步骤概述 1. **创建CubeMX项目**:配置芯片和外设。 2. **设置ADC和Timer触发采样**:实现数据采集。 3. **启用DMA传输**:减少CPU负担。 4. **集成CMSIS-DSP库**:添加傅里叶变换库。 5. **编写代码实现FFT**:调用库函数处理数据。 6. **性能优化**:针对STM32F103C8T6的瓶颈调整参数。 下面逐步说明每个步骤。注意:所有数学表达式(如傅里叶变换公式)使用行内格式$...$,例如离散傅里叶变换(DFT)定义为$X_k = \sum_{n=0}^{N-1} x_n e^{-i 2\pi k n / N}$。 #### 步骤1: 创建CubeMX项目并配置芯片 - 打开STM32CubeMX,选择“New Project”。 - 在芯片选择器中输入“STM32F103C8T6”,并创建项目。 - 配置时钟树:设置系统时钟为最大72MHz(STM32F103C8T6的最高频率),确保FFT计算有足够资源[^1]。 - 在“Pinout & Configuration”标签页中,启用基本外设: - **ADC**:选择ADC1,配置为多通道扫描模式(例如,通道0用于采样)。 - **Timer**:选择一个定时器(如TIM2),用于触发ADC采样。设置定时器频率以匹配采样率(例如,10kHz采样率对应定时器溢出频率)。 - **DMA**:启用DMA1通道1,链接到ADC,模式设为“Circular”以实现连续传输[^2]。 #### 步骤2: 配置ADC和Timer触发采样 - **ADC设置**: - 在“Analog” → “ADC1”中,设置“Conversion Mode”为“Timer Triggered”,选择步骤1中配置的定时器(如TIM2)。 - 调整采样时间(例如,239.5 cycles)以提高精度。 - 启用“Continuous Conversion Mode”和“DMA Continuous Requests”。 - **Timer设置**: - 在“Timers” → “TIM2”中,配置为“PWM Generation”模式。 - 设置“Prescaler”和“Counter Period”以定义采样率。例如,系统时钟72MHz下,设置Prescaler=71,Counter Period=999,可实现10kHz采样率(计算:$f_{\text{sample}} = \frac{72 \text{MHz}}{(71+1) \times (999+1)} \approx 10 \text{kHz}$)。 - **引用支持**:此配置可避免频繁中断,提升效率,正如引用[2]所述:“adc timer触发采样,相对于中断的好处是不需要进入中断服务处理,更省时间”[^2]。 #### 步骤3: 启用DMA传输 - 在“DMA Settings”中添加新DMA请求: - 选择“ADC1”,方向设为“Peripheral To Memory”。 - 配置为“Circular”模式,数据宽度为“Half Word”(16位)。 - 设置内存地址增量(Memory Increment)为“Enable”,以处理多通道数据。 - **关键点**:DMA传输减少CPU负担,允许FFT计算在后台进行,优化内存操作[^1]。 #### 步骤4: 集成CMSIS-DSP库 - 在CubeMX的“Software Packs”标签页,安装“ARM.CMSIS-DSP”库(版本1.10.0或更高)。 - 启用库支持: - 在“Project Manager” → “Code Generator”中,勾选“Copy only the necessary library files”。 - 添加库路径:在“Project Manager” → “Advanced Settings”中,包含DSP库的头文件路径(如`Drivers/CMSIS/DSP/Include`)。 - **代码集成**:在生成的代码中,确保包含DSP库头文件: ```c #include "arm_math.h" #include "arm_const_structs.h" // 用于FFT函数 ``` #### 步骤5: 编写代码实现FFT 在生成的Keil或STM32CubeIDE项目中,编写主代码。以下是关键部分代码示例(基于引用[3]的ADC设置): - **定义变量和缓冲区**: ```c #define NPT 256 // FFT点数,STM32F103C8T6建议256或512以平衡性能 uint16_t ADC_Value[NPT]; // ADC采样缓冲区 float32_t fftInput[NPT], fftOutput[NPT]; // FFT输入/输出数组 ``` - **ADC和DMA初始化**(自动生成,但需补充): ```c // main.c 中 HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)ADC_Value, NPT); // 启动DMA传输 HAL_TIM_Base_Start(&htim2); // 启动定时器触发 ``` - **FFT计算函数**: ```c void ProcessFFT(void) { // 将ADC数据转换为浮点(0-3.3V范围) for(int i=0; i<NPT; i++) { fftInput[i] = (float32_t)ADC_Value[i] * 3.3 / 4096.0; // 假设12位ADC } // 初始化FFT结构(使用CMSIS-DSP库) arm_cfft_instance_f32 S; arm_cfft_init_f32(&S, NPT); // 执行FFT arm_cfft_f32(&S, fftInput, 0, 1); // 计算幅值(可选) arm_cmplx_mag_f32(fftInput, fftOutput, NPT); } ``` - **主循环调用**: ```c while (1) { if (/* 数据就绪标志 */) { ProcessFFT(); // 处理fftOutput结果(如通过串口输出) } } ``` #### 步骤6: 性能优化和注意事项 - **优化FFT点数**:STM32F103C8T6内存有限,建议$N=256$或$512$。点数过大可能导致延迟(如引用[2]所述:“c8t6的速度还是很慢,要过一两秒才能出结果”)[^2]。 - **减少CPU负担**:使用DMA和timer触发避免中断;确保在CubeMX中启用FPU(浮点单元)支持。 - **调试和验证**:通过串口输出FFT结果(如最大频率幅值)。初始测试时,使用已知信号(如正弦波)验证FFT准确性。 - **升级建议**:如果实时性要求高,考虑切换到STM32F4系列(如引用[2]提示)[^2]。 ### 相关问题 1. 如何优化STM32F103C8T6上的FFT性能以减少延迟? 2. 在STM32上使用FFT有哪些常见应用场景(如音频处理或传感器分析)? 3. 如何验证FFT结果的准确性,并处理噪声干扰?
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