STM32F4 AD采集DMA方式进行FFT计算
本资源文件提供了一个基于STM32F4系列微控制器的AD采集与FFT计算的实现方案。通过使用DMA(直接内存访问)方式,实现了高效的AD数据采集与处理,并在此基础上进行了FFT(快速傅里叶变换)计算。
功能描述
- AD采集:
- 使用STM32F4的ADC模块进行模拟信号的采集。
- 调用复位校准函数
ADC_ResetCalibration()
和开始校准函数ADC_StartCalibration()
,确保每次上电后都进行一次校准,以提高AD转换的精度。 - 配置ADC1的模式为软件触发方式,通过调用
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE)
启动AD转换。
- DMA传输:
- 使用DMA控制器将ADC转换后的数据从ADC数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量
ADC_ConvertedValue
中。 - 当DMA传输完成后,
ADC_ConvertedValue
中保存的就是最新的ADC转换值。
- 使用DMA控制器将ADC转换后的数据从ADC数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量
- 电压计算:
- 在主函数中,通过公式
实际电压 = ADC转换值 * LSB
计算出实际的电压值。 - 其中,
LSB = Vref+接的参考电压 / ADC的精度
,本例中Vref+
接的参考电压为3.3V,ADC的精度为12位(2^12)。
- 在主函数中,通过公式
- FFT计算:
- 在AD采集的基础上,对采集到的数据进行FFT计算,以分析信号的频谱特性。
关键点
- 校准:每次上电后都进行一次AD校准,以确保AD转换的准确性。
- DMA传输:使用DMA方式进行数据传输,避免了CPU的频繁中断,提高了数据采集的效率。
- volatile关键字:使用
volatile
关键字修饰ADC_ConvertedValue
变量,确保每次读取到的都是实时的ADC转换值。
使用说明
- 硬件连接:
- 将需要采集的模拟信号连接到STM32F4的ADC输入引脚。
- 确保Vref+接的参考电压为3.3V。
- 软件配置:
- 在代码中配置ADC和DMA的相关参数,确保ADC和DMA的初始化正确。
- 在主循环中调用FFT计算函数,对采集到的数据进行频谱分析。
- 调试与测试:
- 通过调试工具(如ST-Link)查看ADC转换值和计算出的电压值是否正确。
- 使用示波器或频谱分析仪验证FFT计算结果的准确性。
注意事项
- 确保ADC的校准过程完成后再进行AD转换,否则可能导致数据不准确。
- 使用
volatile
关键字修饰ADC_ConvertedValue
变量,以确保每次读取到的都是最新的ADC转换值。 - 在进行FFT计算时,注意数据的长度和采样频率,以确保计算结果的正确性。
通过本资源文件,您可以快速实现基于STM32F4的AD采集与FFT计算,适用于各种需要频谱分析的应用场景。