用2812进行FFT变换

开发板采用ICETEK-F2812-A
FFT 计算采用TI的FFT 程序，信号发生器产生正弦波信号，输入ACD0，AD采样率为3KHz，
注意：2812输入的电压：0-3V，信号发生器的正弦波信号应有一个整的offset。

2812的主程序：

实际的FFT 运算程序：

#include "DSP281x_Device.h"     // DSP281x Headerfile Include File
#include "DSP281x_Examples.h"   // DSP281x Examples Include File

/* for test fft */
#include "fft.h"


// Prototype statements for functions found within this file.
interrupt void adc_isr(void);

// Global variables used in this example:
Uint16 LoopCount;
Uint16 ConversionCount;
Uint16 Voltage1[1024];
Uint16 Voltage2[1024];



#define N 1024                         //FFT Length
#pragma DATA_SECTION(ipcb, "FFT ipcb");
#pragma DATA_SECTION(mag,"FFT mag");
RFFT 32 fft=RFFT 32_1024P_DEFAULTS;
long ipcb[N+2];                        //In place computation buffer
long mag[N/2+1];                        //Magnitude buffer

//const long win[N/2]=HAMMING128;        //Window coefficient array   

RFFT 32_ACQ acq=FFT RACQ_DEFAULTS;    //Instance the module




main()
{
     
    int i;

   InitSysCtrl();//初始化cpu
     
   DINT;//关中断

   InitPieCtrl();//初始化pie寄存器
  
  
/* Initialize acquisition module                    */
   acq.buffptr=ipcb;
   acq.tempptr=ipcb;
   acq.size=N;
   acq.count=N;
   acq.acqflag=1;

/* Initialize FFT module                            */
   fft.ipcbptr=ipcb;
   fft.magptr=mag;
   fft.init(&fft);   

   
   IER = 0x0000;//禁止所有的中断
   IFR = 0x0000;


   InitPieVectTable();//初始化pie中断向量表
      
// Interrupts that are used in this example are re-mapped to
// ISR functions found within this file.        
   EALLOW;  // This is needed to write to EALLOW protected register
   PieVectTable.ADCINT = &adc_isr;
   EDIS;    // This is needed to disable write to EALLOW protected registers
   AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET = 1;        // Reset the ADC module
    asm(" RPT #10 || NOP");                // Must wait 12-cycles (worst-case) for ADC reset to take effect
   AdcRegs.ADCTRL3.all = 0x00C8;        // first power-up ref and bandgap circuits
   
   AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCBGRFDN = 0x3;    // Power up bandgap/reference circuitry

   AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCPWDN = 1;        // Power up rest of ADC

// Enable ADCINT in PIE
   PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx6 = 1;
   IER |= M_INT1; // Enable CPU Interrupt 1
   EINT;          // Enable Global interrupt INTM
   ERTM;          // Enable Global realtime interrupt DBGM

   LoopCount = 0;
   ConversionCount = 1;
     
// Configure ADC
   AdcRegs.ADCMAXCONV.all = 0x0001;       // Setup 2 conv's on SEQ1
   AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00 = 0x0; // Setup ADCINA3 as 1st SEQ1 conv.
   AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV01 = 0x1; // Setup ADCINA2 as 2nd SEQ1 conv.
   AdcRegs.ADCTRL2.bit.EVA_SOC_SEQ1 = 1;  // Enable EVASOC to start SEQ1
   AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_ENA_SEQ1 = 1;  // Enable SEQ1 interrupt (every EOS)

// Configure EVA
// Assumes EVA Clock is already enabled in InitSysCtrl();
   EvaRegs.T1CMPR = 0x0080;               // Setup T1 compare value
   EvaRegs.T1PR = 0x61a8;                 // Setup period register
   EvaRegs.GPTCONA.bit.T1TOADC = 1;       // Enable EVASOC in EVA
   EvaRegs.T1CON.all = 0x1042;            // Enable timer 1 compare (upcount mode)










// Wait for ADC interrupt
   while(1)
   {
      //LoopCount++;
      if (acq.acqflag==0)     // If the samples are acquired      
      {   
   
        DINT;
        //RFFT 32_brev(ipcb,ipcb,N);
        //RFFT 32_brev(ipcb,ipcb,N);  // Input samples in Real Part
      
         fft.calc(&fft);
         fft.split(&fft);
         fft.mag(&fft);
         for(i=0;i<N;i++)
         {
               
            mag=sqrt(mag);
         }
         acq.acqflag=1;      // Enable the next acquisition      
         EINT;
      }
   }

}


interrupt void  adc_isr(void)
{

  Voltage1[ConversionCount] = AdcRegs.ADCRESULT0>>4;
  
  acq.input=((unsigned long)Voltage1[ConversionCount])<<16;
  acq.update(&acq);
  
  
// ipcb[ConversionCount]=((unsigned long)Voltage1[ConversionCount])<<16;

  Voltage2[ConversionCount] = AdcRegs.ADCRESULT1 >>4;

  // If 40 conversions have been logged, start over
  if(ConversionCount == 1023)
  {
     ConversionCount = 0;   

    // acq.acqflag=0;
  }
  else ConversionCount++;

  // Reinitialize for next ADC sequence
  AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1 = 1;         // Reset SEQ1
  AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1;       // Clear INT SEQ1 bit
  PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;   // Acknowledge interrupt to PIE
  
  return;
}



/*
//###########################################################################
//
// FILE:    F2812_EzDSP_RAM_lnk.cmd
//
// TITLE:   Linker Command File For F2812 eZdsp examples that run out of RAM
//          This linker file assumes the user is booting up in Jump to H0 mode
//
//###########################################################################
//
//  Ver | dd mmm yyyy | Who  | Description of changes
// =====|=============|======|===============================================
//  1.00| 11 Sep 2003 | L.H. | Changes since previous version (v.58 Alpha)
//      |             |      | Added BEGIN section to the start of H0
//      |             |      | Removed .bss, .const and .sysmem
//      |             |      |    These are for a small memory model.  All examples
//      |             |      |    use the large model.
//      |             |      | Added .esysmem section
//      |             |      | Changed ramfuncs section to load and run from RAM
//      |             |      |    (previously this was type DSECT)
//      |             |      | Moved peripheral register files to DSP28_Headers_BIOS.cmd
//      |             |      |    and DSP28_Headers_nonBIOS.cmd
//      |             |      | Added CSM_RSVD memory section in FLASHA - this region
//      |             |      |    should be programmed with all 0x0000 when using the CSM
// -----|-------------|------|-----------------------------------------------
//###########################################################################
*/

/* ======================================================
// For Code Composer Studio V2.2 and later
// ---------------------------------------
// In addition to this memory linker command file,
// add the header linker command file directly to the project.
// The header linker command file is required to link the
// peripheral structures to the proper locations within
// the memory map.
//
// The header linker files are found in <base>/DSP281x_Headers/cmd
//   
// For BIOS applications add:      DSP281x_Headers_nonBIOS.cmd
// For nonBIOS applications add:   DSP281x_Headers_nonBIOS.cmd     
========================================================= */

/* ======================================================
// For Code Composer Studio prior to V2.2
// --------------------------------------
// 1) Use one of the following -l statements to include the
// header linker command file in the project. The header linker
// file is required to link the peripheral structures to the proper
// locations within the memory map                                    */

/* Uncomment this line to include file only for non-BIOS applications */
/* -l DSP281x_Headers_nonBIOS.cmd */

/* Uncomment this line to include file only for BIOS applications */
/* -l DSP281x_Headers_BIOS.cmd */

/* 2) In your project add the path to <base>/DSP281x_headers/cmd to the
   library search path under project->build options, linker tab,
   library search path (-i).
/*========================================================= */
-l rts2800.lib
-w
-stack 400h
-heap 100
MEMORY
{
PAGE 0 :
   /* For this example, H0 is split between PAGE 0 and PAGE 1 */   
   /* BEGIN is used for the "boot to HO" bootloader mode      */
   /* RESET is loaded with the reset vector only if           */
   /* the boot is from XINTF Zone 7.  Otherwise reset vector  */
   /* is fetched from boot ROM. See .reset section below      */
   
   //RAMM0      : origin = 0x000000, length = 0x000400
   //RAMM0      : origin = 0x3f6000, length = 0x001000
   BEGIN      : origin = 0x3F8000, length = 0x000002
   /*BEGIN      : origin = 0x3F7FF6, length = 0x000002*/              
   PRAMH0     : origin = 0x3f8002, length = 0x000FFE


   PRAMH1     : origin = 0x80000, length = 0x0FFFF        /* 64K external RAM */
   RESET       : origin = 0x3FFFC0, length = 0x000002     /* part of boot ROM (MP/MCn=0) or XINTF zone 7 (MP/MCn=1) */
   VECTORS     : origin = 0x3FFFC2, length = 0x00003E     /* part of boot ROM (MP/MCn=0) or XINTF zone 7 (MP/MCn=1) */
  
         
PAGE 1 :


   /* For this example, H0 is split between PAGE 0 and PAGE 1 */
   L0L1RAM (RW) : origin = 0x008000, length = 0x2000
   RAMM1    : origin = 0x000400, length = 0x000400
   DRAMH0   : origin = 0x3f9000, length = 0x001000         
}
  
  
SECTIONS
{
   /* Setup for "boot to H0" mode:
      The codestart section (found in DSP28_CodeStartBranch.asm)
      re-directs execution to the start of user code.   
      Place this section at the start of H0  */
   
   codestart        : > BEGIN,       PAGE = 0
   ramfuncs         : > PRAMH0       PAGE = 0   
   .text            : > PRAMH0,      PAGE = 0
   .cinit           : > PRAMH0,      PAGE = 0
   .pinit           : > PRAMH0,      PAGE = 0
   .switch          : > PRAMH0,      PAGE = 0
   .reset           : > RESET,       PAGE = 0, TYPE = DSECT /* not used, */
   
     
   FFT tf    >    PRAMH0,      PAGE = 0
   DLOG         >    PRAMH0,     PAGE =    0
   FFT ipcb    ALIGN(2048)  : { } >    PRAMH1 PAGE 0   
   FFT mag   >    PRAMH1     PAGE 0
   SINTBL    : > L0L1RAM, PAGE =    1     
      
               
   .stack           : > RAMM1,       PAGE = 1
   .ebss            : > DRAMH0,      PAGE = 1
   .econst          : > DRAMH0,      PAGE = 1      
   .esysmem         : > DRAMH0,      PAGE = 1
   .const           : > DRAMH0,      PAGE = 1      
   .sysmem          : > DRAMH0,      PAGE = 1
   .cio             : > DRAMH0,      PAGE = 1

      
}




FFT ipcb, FFT mag 的配置必须注意。
aca.updata
可以把ipcb 输入数据与输出数据定义为同一数据，来节省内存



在开始FFT 计算时需要
DINT 屏蔽A/D采集中断，结束FFT 计算后EINT，以保证
再没有DINT A/D采集时，的截图：A/D采集不连续，

(原文件名:FFT .jpg)
引用图片


输入信号正弦Vpp 500mV，直流偏置500mV。此时输入的信号：0.5+0.5sin(2*pi*50*t)V

此时，ADC0输入的波形：2812ADC 为12位

(原文件名:FFT .jpg)
引用图片


FFT 的图形：对ADC直接FFT 变换：数据演算：
FFT 的magtude为357578 变化为电压值 357578/（n/2）/4095*3=0.5115V  ，n=1024

(原文件名:FFT .jpg)
引用图片



调用2812的FFT 子程序进行变换： 数据验算 mag 格式为Q30格式，mag=sqrt（0.00726813）*3*2=0.51152V
f=17*3000/1024=49.8Hz
Ti的FFT 程序已经考虑到定点数的溢出问题，在每级的缩放系数为2，所以不用再除以N了，

(原文件名:FFT .jpg)
引用图片

最终的计算结果合实际值有一点差别。