CQ出版社セミナ,2021/12/07開催「実習・C++言語によるArmマイコンのプログラミング」で使うプログラム.
Dependencies: Array_Matrix mbed SerialTxRxIntr UIT_FFT_Real
main.cpp
- Committer:
- MikamiUitOpen
- Date:
- 2020-04-02
- Revision:
- 5:5e55a5f440c0
- Parent:
- 4:741883d4a075
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//--------------------------------------------------------------------- // FFT によるスペクルアナライザ (Nucleo-F446RE 用) // // ● ST-Link Firmware の V2.J28.M16 で動作確認 // // ● ST-Link Firmware のアップグレードには stsw-link07.zip // に含まれている "ST-LinkUpgrade.exe" を使う // // ● PC 側のプログラム: "F446_FFT_Analyzer" // ● ボーレート: 460800 baud // ● 受信データの文字列の終了マーク: "\r" // // ● 入力: A1 // ● モニタ用出力:A2 // // PC 側のプログラムのフォルダ:プログラム\PC\F446_FFT_Analyzer // // 2020/02/05, Copyright (c) 2020 MIKAMI, Naoki //--------------------------------------------------------------------- #include "mbed.h" #include <string> #include "Array.hpp" #include "F446_AdcIntr.hpp" #include "F446_Dac.hpp" #include "FFT_Analyzer.hpp" #include "DoubleBuffer.hpp" #include "Coefs_IIR8_LP_8k_Biquad.hpp" // 縦続形 IIR フィルタの係数 #include "IIR_Cascade.hpp" // 縦続形 IIR フィルタ #include "Xfer.hpp" using namespace Mikami; const int N_FFT_ = 512; // FFT の点数 const int N_FRAME_ = N_FFT_/2; // 1フレーム当たり標本化するデータ数 const int N_FFT_2_ = N_FFT_/2; // FFT の点数の半分 const int RATIO_ = 10; // オーバーサンプリングの倍率 DoubleBuffer<float, N_FRAME_> buf_(0); // AD の結果を保存するバッファ AdcF446_Intr myAdc_(16*RATIO_, A1); // 標本化周波数: 160 kHz DacF446 myDac; IirCascade df_(ORDER_, CK_, G0_); // ダウンサンプリング用 Anti-alias フィルタ // ADC 変換終了割り込みに対する割り込みサービス・ルーチン void AdcIsr() { static int count = 0; float xn = myAdc_.Read(); myDac.Write(xn); // モニタ用 float yn = df_.Execute(xn); // ダウンサンプリング用 Anti-alias フィルタの実行 if (++count >= RATIO_) { buf_.Store(yn); // ダウンサンプリングされたデータをバッファへ格納 count = 0; buf_.IfFullSwitch(); // バッファが満杯であればバッファを切り替える } } int main() { SerialRxTxIntr rxTx(32, 460800); // PC との通信用 Xfer tx(rxTx, N_FFT_/2+1); // PC に転送するためのオブジェクトの生成 FftAnalyzer analyzer(N_FFT_); // FFT によるスペクトル解析オブジェクトの生成 Array<float> sn(N_FFT_, 0.0f); // スペクトル解析の対象となるデータ Array<float> db(N_FRAME_); // 解析結果:対数スペクトル [dB] NVIC_SetPriority(ADC_IRQn, 0); // AD変換終了割り込みの優先度が最高 NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 1); bool ready = false; // スペクトルの計算終了で true bool okGo = false; // "GO" を受信したら true myAdc_.SetIntrVec(&AdcIsr); // AD変換終了割り込みの割り当て while (true) { // PC からのコマンドの解析 if (rxTx.IsEol()) // 受信バッファのデータが有効になった場合の処理 { string str = rxTx.GetBuffer(); if (str == "FFTAnalyzer") //// rxTx.Tx("ACK\n"); // PC からの "FFTAnalyzer" に対して "ACK" を送信 rxTx.TxString("ACK\n"); // PC からの "FFTAnalyzer" に対して "ACK" を送信 else if (str == "GO") okGo = true; // データの転送要求あり } if (buf_.IsFull()) // 入力データが満杯の場合,以下の処理を行う { for (int n=0; n<N_FFT_2_; n++) // フレームの後半のデータを前半に移動する sn[n] = sn[n+N_FRAME_]; for (int n=0; n<N_FRAME_; n++) // フレームの後半には新しいデータを格納する sn[n+N_FFT_2_] = buf_.Get(n); analyzer.Execute(sn, db); // スペクトル解析の実行 tx.Convert(db); // スペクトル解析の結果を転送する形式に変換 ready = true; // スペクトル解析終了 } // 転送要求がありスペクトル解析が終了している場合にデータを PC へ転送する if (okGo && ready) { tx.ToPC(); // データを PC へ転送 ready = false; okGo = false; } } }