Diff: main.cpp

Revision:

0:91cc5a03f0ca

--- /dev/null	Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/main.cpp	Fri Jan 08 02:27:46 2021 +0000
@@ -0,0 +1,113 @@
+//---------------------------------------------------------------------
+//  FFT によるスペクトルアナライザ，白色雑音発生器付き (Nucleo-F446RE 用)
+//
+//      ● ST-Link Firmware の V2.J37.M26 で動作確認
+//
+//      ● ST-Link Firmware のアップグレードには stsw-link007_V2-37-26.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
+//      ● 白色雑音の出力：A2
+//
+//  2021/01/08, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//---------------------------------------------------------------------
+
+#include "mbed.h"
+#include <string>
+#include "Array.hpp"
+#include "DSP_AdcIntr.hpp"
+#include "DSP_Dac.hpp"
+#include "FFT_Analyzer.hpp"
+#include "DoubleBuffer.hpp"
+#include "Coefs_IIR_LP.hpp" // 縦続形 IIR フィルタの係数
+#include "IirCascade.hpp"   // 縦続形 IIR フィルタ
+#include "MSeq16.hpp"       // M 系列発生器
+#include "Xfer.hpp"
+using namespace Mikami;
+
+const int N_FFT_ = 1024;            // FFT の点数
+const int N_FRAME_ = N_FFT_;        // １フレーム当たり標本化するデータ数
+const int N_SPC_ = N_FFT_/2 + 1;    // 有効なスペクトルの点数
+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
+DspAdcIntr myAdc_(10*RATIO_, A1);       // 標本化周波数： 100 kHz
+DspDac myDac;
+IirCascade df1_(ORDER1_, CK1_, G01_);   // ダウンサンプリング用 Anti-alias フィルタ
+IirCascade df2_(ORDER2_, CK2_, G02_);   // 白色雑音発生用
+MSeq16 mSeq_;
+
+// 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();
+
+    float noise = df2_.Execute(mSeq_.Execute());
+    myDac.Write(0.8f*noise);    // 白色雑音出力
+
+    float yn = df1_.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_SPC_);              // 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> absFt(N_SPC_);         // 解析結果：スペクトルの絶対値
+
+    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
+    float magn = 1;     // 転送する際の倍率
+
+    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.TxString("ACK\n"); // PC からの "FFTAnalyzer" に対して "ACK" を送信
+            if (str.substr(0, 2) == "GO")
+            {
+                okGo = true;  // データの転送要求あり
+                float x = (float)atoi(str.erase(0, 2).c_str());
+                magn = powf(10, x/20.0f);
+            }
+        }
+
+        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_FRAME_; n++) sn[n] = buf_.Get(n);
+            analyzer.Execute(sn, absFt);    // スペクトル解析の実行
+            tx.Convert(absFt, magn);        // 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;
+        }
+    }
+}
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