FFT(51单片机).docx

FFT(51单片机)全文共3页，当前为第1页。FFT(51单片机)全文共3页，当前为第1页。//1024点正确 24M,22.5秒 ram:6.128k FFT(51单片机)全文共3页，当前为第1页。 FFT(51单片机)全文共3页，当前为第1页。 #include "REG52.h" #include <math.h> #include <intrins.h> #define PI 3.1415926 #define SAMPLENUMBER 1024 //AD采样点数 #define BYTE_LEN 256 // A/D字长,8位为256，10位为1024.。。 float buf0,buf1; //计算失真度变量，结果在buf1中 void InitForFFT(); //FFT初始化程序 void MakeWave(); //验证程序波形生成函数 xdata int INPUT[SAMPLENUMBER]; xdata float dataR[SAMPLENUMBER]; xdata float dataI[SAMPLENUMBER]; xdata float w[SAMPL 标题中的“FFT(51单片机)”指的是在51系列单片机上实现快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform, FFT）的技术。51单片机是一种广泛应用的微控制器，以其简单、成本低和易用性而著名。FFT是数字信号处理中的一种算法，用于高效地计算离散傅里叶变换（DFT），在音频分析、图像处理和通信等领域有广泛的应用。 描述中的信息提到了FFT的实现细节，如1024点的FFT在24MHz的时钟频率下运行，所需时间为22.5秒，以及需要大约6.128KB的RAM。这表明该程序设计用于处理一定数量的离散样本，并且在资源有限的51单片机上执行，因此需要优化内存使用和计算效率。 代码片段展示了FFT算法的C语言实现，其中包含了一些关键的定义和函数。例如，`SAMPLENUMBER`定义了AD采样点的数量，这里是1024，`BYTE_LEN`表示A/D转换的字长，这里设为256，表示8位精度。`InitForFFT()`是FFT的初始化函数，而`MakeWave()`可能是用来生成输入数据的函数。`INPUT`、`dataR`、`dataI`数组分别存储原始输入数据、实部和虚部结果，`w`数组可能用于存储计算后的幅度值。 在FFT运算程序中，可以看到经典的蝶形结构（Butterfly Structure）被用于执行复数的加法和乘法。通过比特反转（bit reversal）操作对输入序列进行重排，然后按照不同长度（从2到2的10次方，因为总点数是1024）进行一系列的蝶形运算。每个循环迭代都会处理更长的子序列，直到处理完整个序列。在每个蝶形运算中，利用预计算的余弦和正弦表（`cos_tab`和`sin_tab`）来加速计算，这是典型的离线计算策略，以减少运行时的计算负担。 代码中的`TR`和`TI`变量分别代表实部和虚部的临时存储，`temp`用于暂存中间结果。在每次迭代后，数据R和I数组更新以反映新的傅里叶变换结果。`w`数组计算的是平方根和平方项之和，即每个频点的幅度。 这段代码展示了如何在51单片机的限制环境下，利用FFT算法处理数字信号。这个实现考虑了时钟速度、内存限制和计算效率，使得在嵌入式系统中可以有效地处理信号的频域分析。