手把手STM32G431CubeMx+keil添加DSP库并实现FFT简单实验_keil中的dsp库

1.前言

三天前的积分赛需要用到FFT来测量信号的频谱，于是乎在网上找找教程。发现之前已经有学长分享过经验，但是自己跟着添加的过程中还是遇到了一些keil里面的报错，在网上又找了找相关文章，最后终于是解决了问题，并且在校初选中运用FFT测量了信号的频谱，于是想写下这篇文章当作备忘。贴下学长的帖子的链接：https://blog.csdn.net/qq_34022877/article/details/123190943

2.CubeMx配置

在cubemxpack里面选择DSP库，若没有下载还需要先下载，然后打对勾

CubeMX左侧拉到最下面点开Middware 选择x-CUBE-ALGOBUILD,勾选DSP
接下来按照正常配置就行

3.keil配置

点开环境管理

在CMSIS里选中DSP
点击魔术棒，在c/c++里添加宏定义

这里需要添加的内容是：ARM_MATH_CM4，这里的CM4是因为G431是M4的，如果是其他需要更该相应的数字

这里添加忽略警告

--diag_suppress=2803,1,1035
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将CubeMx生成的这个路径删除，不然编译的时候会重复引用报错，这里需要注意每次CubeMX生成的时候都会自动添加到这个路径，在使用CubeMx生成后这里记得要删除

接着引用头文件并定义FPU
#define __FPU_PRESENT 1U #include "arm_math.h" #include "arm_const_structs.h"
如果使用了printf等函数需要包含头文件stdio 并且需要勾选Use MicroLIB(这个界面在魔术棒 Target栏里)

最后点击编译，发现零错误零警告，大功告成

4.部分代码

内容部分基本和前面贴的学长的帖子里基本一致，这里写一下我的数据处理部分，作抛砖引玉，希望能和大家交流，互相学习。

int j;
		int frequence[3]={0};//定义存储频率的数组
		float amplitude[3]={0};//定义存储幅值的数组float类型
		printf("%.2f\n",fft_outputbuf[0]);//串口调试用
		frequence[0]=0;//直流频率
		amplitude[0]=fft_outputbuf[0];//直流分量			
		for(j=0;j<512;j++)//之前存储了1024个点，但只有512有效
		{
			if(fft_outputbuf[j]>1)//这里fft_outputbuff里面存放的是峰峰值，这里是为了找到基波，由于输入信号的峰峰值是1V到2V	的方波，傅里叶变化后得到的基波是方波峰峰值乘4/pi，也就是说基波的峰峰值一定大于1V，只要找到第一个大于1V就是基波
			{	
				printf("%d:\t%.2f\r\n", j, fft_outputbuf[j]);		//串口调试		
				frequence[1]=j*5;//基波频率 （这里配置的CubeMX时钟频率170MHz 定时器设置的ARR是33203 采样率 = 170000000/33203 = 5120，fft计算点数为1024 这里配置采样率5120是为了让频率最小变化5Hz  频率等于数组下标*采样率/fft计算点数）
				for(c=0;c<10;c++)
				{
					fft_tem += fft_outputbuf[j+c-10]*fft_outputbuf[j+c-10];//由于栅格效应，将周围50Hz频率的点都平方相加
				}	
				amplitude[1]=sqrt(fft_tem);//这里开根号
				fft_tem =0;
				frequence[2]=j*5*3;//3次谐波直接基波频率*3
				for(c=0;c<10;c++)
				{
					fft_tem += fft_outputbuf[j*3+c-10]*fft_outputbuf[j*3+c-10];//3次谐波周围的数据处理
				}	
				amplitude[2]=sqrt(fft_tem);
				fft_tem =0;
			}
		}
		sprintf(str_buff[0],"fou_vpp=%.2fV",amplitude[1]-0.1);
		sprintf(str_buff[1],"fou_fre=%dHz",frequence[1]);
		sprintf(str_buff[2],"thr_vpp=%.2fV",amplitude[2]-0.1);
		sprintf(str_buff[3],"thr_fre=%dHz",frequence[2]);	
		OLED_Clear();
		OLED_ShowString(0,0,str_buff[0],16, 0);
		OLED_ShowString(0,2,str_buff[1],16, 0);
		OLED_ShowString(0,4,str_buff[2],16, 0);
		OLED_ShowString(0,6,str_buff[3],16, 0);//OLED显示信息
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最后FFT部分误差处于误差范围内。

4.18号更新，最近再用的时候发现如果两次编译器版本不一样就会出现__FPU_PRESENT unknown的错误，目前还没有找到问题的原因和解决问题的方法，建议最好从头开始都不要更换编译器版本