STM32 DSP库中的FFT函数简介

最新推荐文章于 2025-07-13 16:24:21 发布
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STM32 DSP库中的FFT函数应用解析

获取DSP库，加入到工程

在这里，简单讲述一下DSP库的获取和工程配置

获取DSP库

  1. keil安装目录:如E:\Keil_v5\ARM\PACK\ARM\CMSIS\5.3.0\CMSIS\DSP_Lib
  2. F1:链接: https://pan.baidu.com/s/1gd1J-jMQS2ZYdpNB7QwExg 提取码: 4yy3
  3. F4: 链接: https://pan.baidu.com/s/13xhTCrQxqQYnomahRkZQ8A 提取码: k62r

加入工程

1.使用runtime environment 包管理器时引入,添加时如果出现错误，根据提示更改配置，理论上是正确的，但本人并未亲身尝试过,但确实非常值得一试。
在这里插入图片描述

  1. 下载库文件，自行添加相关文件，加入全局宏定义，具体操作可以在网上自行搜索，此处不解释
    ST官方已经没有了以前F1的DSP库，因此只能通过其他手段获得。
    如果是自行添加，F1所需要的文件、宏定义、配置和F4的会有不同，包括几个函数也会有不同，通过runtime environment 包管理器引入函数应该不会不同，本人主要使用F4在做FFT，下面的介绍在F4上并没有问题，F1上不好说，很难兼顾到F1。

  2. 编译工程，保证没有错误

FFT函数介绍

  1. arm_cfft_f32函数，主要对输入数据进行FFT处理，大家可以参考官方功能文档，需要注意的是第二个参数为输入数组，必须是复数，即用数组的连续两个元素分别作为一个复
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DSP 库运行环境搭建 在 MDK 里面搭建 STM32F4 的 DSP 运行环境(使用.lib 方式)是很简单的，分为 3 个步骤： 1， 添加文件。 首先，我们在例程工程目录下新建：DSP_LIB 文件夹，存放我们将要添加的文件： arm_cortexM4lf_math.lib 和相关头文件（文件由官方提供），如图： 然后，打开工程，新建 DSP_LIB 分组，并将 arm_cortexM4lf_math.lib 添加到工程里面，如图： 2， 添加头文件包含路径 添加好.lib 文件后，我们要添
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### STM32 DSP FFT 示例代码及教程 #### 配置和初始化FFT库 为了在STM32平台上执行快速傅里叶变换（FFT），需要先配置并初始化FFT库。这通常涉及设置硬件资源以及软件环境。 对于基于STM32系列微控制器的应用程序开发，推荐使用官方提供的DSP库来简化编程工作量。具体来说，在项目创建初期应利用STM32CubeMX工具完成外设配置，并勾选所需的标准外设驱动包中的CMSIS-DSP组件选项[^1]。 接着按照如下方式定义结构体实例化变量用于存储FFT参数： ```c // 初始化FFT对象 arm_cfft_radix2_instance_f32 S; ``` 随后调用相应的初始化函数设定输入长度等属性值: ```c /* Initialize the CFFT/CIFFT module */ arm_cfft_radix2_init_f32(&S, FFT_SIZE, IFFT_FLAG, BIT_REVERSE_FLAG); ``` 这里`FFT_SIZE`代表要处理的数据点数；当执行逆向转换时将`IFFT_FLAG`设为1，反之则为0；而`BIT_REVERSE_FLAG`用来指定是否启用位反转操作。 #### 执行FFT运算过程 一旦完成了上述准备工作之后就可以正式开始进行频域分析了。下面给出了一段完整的C语言源码片段展示了如何读取ADC采集到的时间序列信号作为输入样本送入算法内部做进一步加工处理： ```c // 准备数据缓冲区 float32_t inputBuffer[FFT_SIZE]; float32_t outputBuffer[FFT_SIZE]; // 将ADC采样结果填充至inputBuffer数组内... for (int i = 0; i < FFT_SIZE; ++i){ inputBuffer[i] = adcSampleData[i]; // 假定adcSampleData[]已获取好实际测量值得来的原始波形信息 } // 调用FFT核心计算逻辑 arm_cfft_radix2_f32(&S, inputBuffer); // 计算模值平方根获得幅值谱特性曲线图 arm_cmplx_mag_f32(inputBuffer, outputBuffer, FFT_SIZE / 2 + 1); // 注意此处只取一半因为实数型输入对应的复数输出具有共轭对称性质所以只需关注前半部分即可 ``` 以上就是整个流程的大致框架描述[^3]。值得注意的是，由于不同型号之间可能存在细微差异因此建议参照各自产品手册上的指导说明来进行针对性调整优化[^2]。
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