【HC32F448测评】+ADC采样+FFT分析

dmzdmz666666

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第九篇：ADC采样+FFT分析

接上一篇的配置，上一篇已经配置好DSP库了，接下来测试利用ADC采集模拟数据进行傅里叶分析。

首先参考例程对ADC进行配置，ADC的参数相对简单，需要注意的是它的时钟，它有两个时钟，包含转换时钟PCLK2，数字接口时钟PCLK4。转换时钟PCLK2有三个时钟源，包括系统时钟、PLLHQ、PLLHR，如果采用系统时钟，最高主频为50MHz，如果采用PLLHQ、PLLHR可以通过PLL倍频到60MHz，PCLK4与PCLK2一样，也有三个时钟源，这里为了方便，均采用系统时钟，PCLK2=50MHz，PCLK4=100MHz

 

ADC有好几种扫描模式，单次扫描、连续扫描、缓冲扫描等，这里我们选择连续扫描模式：stcAdcInit.u16ScanMode=ADC_MD_SEQA_CONT;

同时触发源选择软件触发：

ADC_Start(CM_ADC1);

然后循环运行以下程序：查询状态位，然后清零，读取数据。

while(ADC_GetStatus(ADC_UNIT, ADC_EOC_FLAG) != SET);

ADC_ClearStatus(ADC_UNIT, ADC_EOC_FLAG);

ADC_DATA[ADCnum]=ADC_UNIT->DR10;

因为目前做不到实时分析，所以只能当数据满1024时，再进行FFT分析。输入一个1KHz方波，下图是ADC测得的波形

 

然后对该数据进行FFT分析，取前64个数据进行作图，可以发现有多个频率的信号，除了1KHz的基波，还有3KHz的3次谐波，5KHz的5次谐波等，这符合方波的特性：由多个频率的正弦波叠加而成。

 

下图是虚拟示波器测出来的波形及FFT分析的结果，基本一致。

 

 

上述是我目前能做到的效果，由于还没有解决下面提到的问题，还没办法实现更加实用的FFT效果：

1、没有通过DMA传输ADC数据的问题，因为没有解决相关问题，用DMA还不太熟，无法一次性转移如1024个ADC数据。

2、开启ADC的转换完成中断（ADC_INT_EOCA）后发现会卡死，会导致开发板上面的按键无法使用，主要原因可能是中断冲突，HC32的中断是很强大，但理解起来对我而言还是很吃力的，后续有机会要去研究一下。

3、发现同时开启定时器输出PWM波和FFT会死机，不知道为什么，还有一点，感觉FFT不太稳定，跟其他多个外设一起开会有问题，有机会也要研究一下。

4、因为波形都是通过串口输出数据，然后Excel画图，要更加直观的话需要显示在LCD上或者实时传输到上位机，上位机实时画线，这个要求更高，因为就类似于示波器了，要花更多的时间。

 

火辣西米秀

同时开启定时器输出PWM波和FFT会死机，这个先开一个，慢慢增加，看看问题是哪个方面造成的

dmzdmz666666

火辣西米秀 发表于 2023-9-12 07:29 同时开启定时器输出PWM波和FFT会死机，这个先开一个，慢慢增加，看看问题是哪个方面造成的

主要现在没时间搞这个 下次有空再研究研究

lugl4313820

楼主很强呀，串口的话你把速率搞高点，应该没有什么压力吧。

lkh747566933

dmzdmz666666 发表于 2023-9-12 14:13 主要现在没时间搞这个 下次有空再研究研究

为什么同时开启定时器输出PWM波和FFT会死机？

dmzdmz666666

lugl4313820 发表于 2023-9-14 17:04 楼主很强呀，串口的话你把速率搞高点，应该没有什么压力吧。

快了也会打断ADC采样 所以一般是采样好 再显示 跟示波器一样

dmzdmz666666

dmzdmz666666 发表于 2023-9-15 10:22 快了也会打断ADC采样 所以一般是采样好 再显示 跟示波器一样

不知道 还没有研究 

 

学学学学学学学

可以下载个VOFA，能自己画图

lugl4313820

dmzdmz666666 发表于 2023-9-15 10:22 快了也会打断ADC采样 所以一般是采样好 再显示 跟示波器一样

如果这样的话，实时性会受影响吗？

dmzdmz666666

lugl4313820 发表于 2023-9-15 12:35 如果这样的话，实时性会受影响吗？

会有影响的 所以像示波器会有死区时间 这个时间就是不采样 只显示  所以只能做到死区时间越来越短 也就是波形刷新率提高

dmzdmz666666

学学学学学学学 发表于 2023-9-15 12:06 可以下载个VOFA，能自己画图

有空我去试试

 

Gen_X

要分开处理实时采集、通讯和FFT任务：

采集和通讯相对是“定时”完成的，但FFT是个有统计概念的相对非实时的任务，不可能一个点做FFT吧，所以可以放到主程序中而不需要中断处理，相对时间准确就可以。而且FFT仅需要1-5ms就能完成，不会造成任务累积和冲突.

这样可以保证实时任务的完成，就不会产生“冲突”。