[问答]

AVR单片机的音乐频谱，tft显示，32点FFT变换

本帖最后由一只耳朵怪于 2018-6-26 10:54 编辑

实物图：

/*
* FFT.c
*
* Created: 2013/5/1 0:16:05
* Author: zhanddkk
*/
#include
#include "../Include/FFT.h"
float sin_tab[FFT_N],cos_tab[FFT_N];
//-------------------------------------------//
//函数名：FFT初始化函数
//入口：void
//出口：void
//功能：建立sin()、cos()表
//-------------------------------------------//
void FFT_Init()
{
uchar i;
for (i=0;i {
sin_tab=sin(PI*2*i/FFT_N);
cos_tab=cos(PI*2*i/FFT_N);
}
}
//-------------------------------------------//
//函数名：FFT运算函数
//入口：compx *xin:需要计算的FFT数据表结构体指针
//出口：void
//功能：FFT运算，最后得到峰值功率频谱
//-------------------------------------------//
void FFT(compx *xin)
{
uchar i,j=0,k;
uchar L,b,p;
uchar Nv2,Nm1;
float TR,ti;
float tempData_rc,tempData_is,tempData_rs,tempData_ic;
//float t;
Nv2=FFT_N/2; //变址运算，即把自然顺序变成倒位序，采用雷德算法
Nm1=FFT_N-1;
//--倒序运算--//
for(i=0;i
{
if(i
{
TI=xin[j].real;
xin[j].real=xin.real;
xin.real=TI;
}
k=Nv2;
while(k<=j)
{
j=j-k;
k=k/2;
}
j=j+k;
}
//--基2的FFT蝶形运算--//
for (L=1;L<=FFT_m;L++) /* Loop_1 L是L级蝶形运算 (2^FFT_m=FFT_N)*/
{
b=1<<(L-1); /* b=2^(L-1) b是进行蝶形运算的两个数据的距离 */
for (j=0;j
{
p=1<<(FFT_m-L); /* p=2^(FFT_m-L) 旋转因子计算 */
p*=j;
for (k=j;k
{
TR=xin[k].real;
TI=xin[k].imag;
tempData_rc=xin[k+b].real*cos_tab[p];
tempData_is=xin[k+b].imag*sin_tab[p];
tempData_rs=xin[k+b].real*sin_tab[p];
tempData_ic=xin[k+b].imag*cos_tab[p];
xin[k].real=xin[k].real+tempData_rc+tempData_is;
xin[k].imag=xin[k].imag-tempData_rs+tempData_ic;
xin[k+b].real=TR-tempData_rc-tempData_is;
xin[k+b].imag=TI+tempData_rs-tempData_ic;
}
}
}
//--功率峰值计算--//
for (i=1;i<=Nv2;i++)
{
xin.real=(uint)sqrt(xin.real*xin.real+xin.imag*xin.imag)/(FFT_N/2);
}
}

/*
* MusicSpectrum.c
*
* Created: 2013/4/30 19:34:05
*  Author: 詹磊
*/
#include
#include
#include "../Include/main.h"
#include "../Include/ADC.h"
#include "../Include/TFT.h"
#include "../Include/FFT.h"
#define MaxData             256
compx Data[ADC_ConversionsTime];
int lastData[16][2],temp[2];
uchar flag[16],speed1[16],speed2=10,Gain=10;
void DrawingColumnar(uchar x,uchar y,uchar Wide,uchar High,int Data,int FullData,uint ColumnarColor)
{
      uint i,tempData1,tempData2;
      uchar tempData;
      if (Data>FullData)
      {
            Data=FullData;
      }
      tempData=High-(uint)High*Data/FullData;
      tempData1=tempData*Wide;
      tempData2=((uint)High)*Wide;
      y=159-y;
      TFT_RamAddSet(x,y-High,x+Wide-1,y);
      for (i=0;i       {
            TFT_WriteByteDAT(BackgroundColor>>8);       //高八位
            TFT_WriteByteDAT(BackgroundColor);             //低八位
      }
      for (i=tempData1;i       {
            TFT_WriteByteDAT(ColumnarColor>>8);             //高八位
            TFT_WriteByteDAT(ColumnarColor);             //低八位
      }
}
void FallColumnar(uchar x,uchar y,uint High,int pData1,int pData2,int FullData,uint Color1,uint Color2)
{
      uchar i,tempData1,tempData2;
      /*if (pData1>FullData)
      {
            pData1=FullData;
      }
      if (pData2>FullData)
      {
            pData2=FullData;
      }*/
      if (pData2>pData1)
      {
            pData2=pData1;
      }
      tempData1=High-High*pData1/FullData+2;
      tempData2=High-High*pData2/FullData;
      y=159-y;
      TFT_RamAddSet(x,y-High,x,y);
      for (i=2;i       {
            TFT_WriteByteDAT(BackgroundColor>>8);       //高八位
            TFT_WriteByteDAT(BackgroundColor);             //低八位
      }
      TFT_WriteByteDAT(Color1>>8);       //高八位
      TFT_WriteByteDAT(Color1);             //低八位
      for (i=tempData1;i       {
            TFT_WriteByteDAT(BackgroundColor>>8);       //高八位
            TFT_WriteByteDAT(BackgroundColor);             //低八位
      }
      for (i=tempData2;i       {
            TFT_WriteByteDAT(Color2>>8);       //高八位
            TFT_WriteByteDAT(Color2);             //低八位
      }
}
int main(void)
{
      uchar i;
      ADCInit();
      TFT_Init();
      FFT_Init();
      for (i=0;i<16;i++)
      {
            speed1=0;
      }
      TFT_putstr(0,0,"------ZHAN LEI------n----MusicSpectrum----n-----2013/04/30-----",DataRed);
while(1)
{
            if (Time==0)
            {
                     for (i=0;i<32;i++)
                     {
                              /*
                              Data.real=255+sin(PI*2*i/FFT_N)*20
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*2)*40
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*3)*80
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*4)*120
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*5)*110
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*6)*100
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*7)*90
                                                            +sin(PI*2*i/FFT_N*7.9)*20;
                              */
                              Data.imag=0;
                              Data.real=ADC_Buffer*Gain;
                     }
                     ADCSRA       |=(1<
            }
            else
            {
                     FFT(Data);
                     for (i=0;i<16;i++)
                     {
                              temp[0]=Data[i+1].real;
                              if (temp[0]>MaxData)
                                    temp[0]=MaxData;
                              temp[1]=temp[0];//防止超量程
                              if(temp[0][0]-speed1)//上次的顶部位置-3>本次应该的位置
                              {
                                    if (flag>20)
                                    {
                                             speed1=4;
                                    }
                                    else
                                    {
                                             flag++;
                                             speed1=0;
                                    }
                                    temp[0]=lastData[0]-speed1;
                              }
                              else
                                    flag=0;
                              if (temp[1][1]-speed2)
                                    temp[1]=lastData[1]-speed2;
                              FallColumnar(i*8,0,60,temp[0],temp[1],256,DataGreen,DataYellow);
                              lastData[0]=temp[0];
                              lastData[1]=temp[1];
                     }
            }
}
}



下载：
    MusicSpectrum.rar