一.时钟配置
时钟就使用外部高速时钟了
时钟树的配置就要开始考虑ADC了，查看手册，ADC的最大时钟周期是36Mhz
ADC挂在APB2时钟下，为了达到最大采样率，如下配置时钟树
对ADC时钟2分频刚好是36Mhz
二.定时器配置
定时器选择TIM8，选择内部时钟到TRGO触发ADC这条路
这里要注意分频和重装载值的设置，也要结合ADC采样来看
再看一下手册：
在最快单个ADC转换即实现最大单个ADC采样率的情况下ADC的采样时间是3个ADC时钟周期，转换时间是12个ADC时钟周期，想要实现ADC的均匀采样，如下图
那么定时器就要每15/144000000 触发一下ADC采样，就不给定时器分频了直接用定时器144Mhz时钟周期来计算重装载值来配置（选择向上计数）
X/144=15/36
X=15*144/36=60
看下配置
注意打开自动重装，TRGO（触发输出）设置成更新事件
三.ADC和DMA配置
配置三重ADC首先要把三个ADC都打开才能选三重交替的模式（ADC的交替模式只用于规则组），ADC2和ADC3在ADC1选好模式后不用再做更改，三个ADC选同一个通道就好，可以看下这篇：STM32——三重ADC交替采样—极限采样率7.2M，ok看下配置：
再看一下DMA的配置
同样也只需要在ADC1配置好就行
记得在ADC1配置使能DMA的连续传输
配置就完成了
四.FFT
几个数据：
Fs：采样率，即ADC采样率，根据上面的配置为7.2M
N：采样点数
Ts：采样一个点所花时间（Ts=1/Fs）
T:采样N个点所花时间(T=N*Ts)
dF：频谱分辨率，即两个数据点的间隔代表多少频率（dF=1/T=Fs/N）
采样的分辨率越小，越能捕捉到细微的频率变化，减少栅栏效应。在分辨率确定的情况下，能够提供的fft数组越大越好。
fft时经常会看到1024，2048这样的数组长度，这是因为这里fft是一种基2的算法，数组长度为2的幂使其可以反复对半拆分，提高运算效率。我们用到7.2M的采样率，想要达到比较细致的分辨率就需要很大的数组了，就给一个4096极限的fft数组，先看一下怎么进行DMA采集数据的转换。
把DMA传输过来的数据存在uint32_t的数组里，从上面那种DMA传输模式可以看出它是把两个通道的ADC数据数据拼在一起了，正常ADC采集的顺序是 ADC1 ADC2 ADC3 ADC1 ADC2 ADC3 ，然后DMA每次把第一个数存低位，下一个存高位，再下一个存下一个DMA数据的低位，以此类推，最后的DMA数据是（ADC2 ADC1）(ADC1 ADC3)（ADC3 ADC2）…现在把DMA拼接的数据拆回去，fft用float运算，这里就直接转换成float型了,如下（进行宏定义#define ADC_DMA_SIZE 2048，则DMA数据拆开后为4096个数据
void dma_data_process(void)
{
for(uint16_t i = 0;i<ADC_DMA_SIZE;i++)
{
adc_buffer[2*i] = (float)(adc_dma_buffer&0x0000ffff);
adc_buffer[2*i+1] =(float)( (adc_dma_buffer&0xFFFF0000)>>16);
}
}
再来说加窗处理，可以先看看这一篇傅里叶变换学习笔记（二）——栅栏效应、频谱泄漏与加窗
加窗是一种防值频谱泄露的方法，频谱泄露，就比如，现在的ADC处理分辨率约为1.757k，如果来一个10K的正弦波，它的基频10K不是恰好落在 FFT 的任何一个频率点上，其能量不会集中在某一个点，而是会向相邻的频率点（主要是 8.785kHz 和 10.542kHz，可能会向更远频点扩散）扩散，需要进行加窗处理，加窗会加宽主瓣降低旁瓣，如果两个频率接近的信号混在一起，加窗之后可能会无法分清两个信号，不同情况去选择加不加窗，这里就选择汉宁窗了，直接对fft数组乘一个系数就好，fft前数据拆成实部虚部，计算汉宁窗系数在主函数进行，只计算一次，（汉宁窗系数对fft每个点去乘，相当于只乘了实部）对数据再进行一次处理，如下
hannwindow在主函数只算一次，不放fft_process里
for(int i=0; i<2*ADC_DMA_SIZE; i++)
{hanning = 0.5f * (1 - cosf(2*PI*i/(2*ADC_DMA_SIZE-1)));}
void fft_data_process(void)
{
for(uint16_t i = 0;i<2*ADC_DMA_SIZE;i++){
fft_buffer[2*i] =(float)(hanning*adc_buffer);
fft_buffer[2*i+1] = 0.0f;
}
}
五.补充
添加好DSP库就可以开始补充代码了，首先打开定时器，ADC，（不需要打开ADC1）
HAL_ADC_Start(&hadc2);
HAL_ADC_Start(&hadc3);
HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1,(uint32_t*)adc_dma,ADC_DMA_SIZE);
HAL_TIM_Base_Start(&htim8);
然后写好ADC_DMA的中断函数，在中断关掉TIM8然后置一个标志位，在主函数里进行fft，然后可以发串口，也可以DAC输出一下。
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{
HAL_TIM_Base_Stop(&htim8);
dma_flag = true;
}
串口配置：
可以看这两篇：
【VOFA+速成】半小时入门VOFA+简明教程（快速上手一款强力的串口助手）
STM32 printf重定向（串口输出）
波形显示函数，串口重定向，在fft处理完之后直接调用
void waveform_display(void)
{
uint16_t i;
for(i=0;i<ADC_DMA_SIZE*2;i++) {
printf("%.2f\n",fft_modulus);
}
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 100);
return ch;
}
顺便找一下基波
uint16_t search_fund_wave(void)
{
for(uint16_t i=5;i<ADC_DMA_SIZE;i++)
{
if(fft_modulus>fund_wave)
{
fund_wave_index=i;
fund_wave=fft_modulus;
}
}
return fund_wave_index;
}
主函数
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_ADC2_Init();
MX_ADC3_Init();
MX_TIM8_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_ADC_Start(&hadc2);
HAL_ADC_Start(&hadc3);
HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1,(uint32_t*)adc_dma_buffer,ADC_DMA_SIZE);//DMAmode2
HAL_TIM_Base_Start(&htim8);
//hannwindow在主函数只算一次，不放fft_process里
for(int i=0; i<2*ADC_DMA_SIZE; i++)
{hanning = 0.5f * (1 - cosf(2*PI*i/(2*ADC_DMA_SIZE-1)));}
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
//ADC采集完成
if(adc_dma_flag){
dma_data_process();//DMA32位拆成16位
for(uint16_t i=0;i<2*ADC_DMA_SIZE;i++)
{
printf("%d\n",adc_buffer);
}
a=2;
fft_data_process();//fft准备，加窗，添加虚部，虚部为0
for(uint16_t i=0;i<2*ADC_DMA_SIZE;i++)
{
printf("%.2f\n",fft_buffer);
}
a=1;
//进行fft
arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len4096,fft_buffer, 0, 1);
arm_cmplx_mag_f32(fft_buffer, fft_modulus, 4096);
waveform_display();
//找基波(得出频率)
freq=search_fund_wave();
adc_dma_flag=0;
HAL_TIM_Base_Start(&htim8);
// HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1,(const uint32_t *)fft_modulus, 2*ADC_DMA_SIZE, DAC_ALIGN_12B_R);
// HAL_TIM_Base_Start(&htim7);
}
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
这里用50Khz的正弦波进行了测试：
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