2407FFT 128 点 FFT的sin 和 cos值存储表.docx

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2407FFT128点FFT的sin和cos值存储表

TMS320LF2407上实现快速傅里叶变换（FFT）

快速傅立叶变换（FFT）的原理

FFT的程序代码

（1）主程序

#include"f2407_c.h"

#include"math.h"

#defineN32//FFT变换的点数

externvoidfft（void）；

externvoidresave（void）；

interruptvoidphantom（void）；

voidsysinit（void）；

externintinput[2*N]；//输入数据的存储数组

intindati[N]={0}；

//-----------------------------------------------------------------------------------

//128点FFT所需的数据

//采样函数：

x=1/4+1/4cos（3*2*pi*f*t）+1/4cos（6*2*pi*f*t）+1/4cos（9*2*pi*f*t）；

//f=50Hz

//-----------------------------------------------------------------------------------

/*intindatr[N]={16394，15871，14425，12398，10276，8584，7767，8088，9557，11913，14660，17155，18724，18802，17044，13411，8197，1995，-4389，-10071，-14231，-16255，-15844，-13057，-8309，-2296，4125，10079，14819，17843，18969，18342，16394，13739，11055，8950，7848，7921，9070，10961，13110，14992，16159，16334，5479，13792，11675，9640，8197，7741，8457，10264，12815，15554，17812，18939，18429，16034，11825，6203，-156，-6405，-11662，-15165，-16394，-15165，-11662，-6405，-156，6203，11825，16034，18429，18939，17812，15554，12815，10264，8457，7741，8197，9640，11675，13792，15479，16334，16159，14992，13110，10961，9070，7921，7848，8950，11055，13739，16393，18342，18969，17843，14819，10079，4125，-2296，-8309，-13057，-15844，-16255，-14231，-10071，-4389，1995，8197，13411，17044，18802，18724，17155，14660，11913，9557，8088，7767，8584，10276，12398，14425，15871，

}；*/

//-----------------------------------------------------------------------------------

//32点FFT所需的数据

//采样函数：

x=1/4+1/4cos（3*2*pi*f*t）+1/4cos（6*2*pi*f*t）+1/4cos（9*2*pi*f*t）；

//f=50Hz；pi=π；

//-----------------------------------------------------------------------------------

/*intindatr[N]={16384，10270，9551，18713，8192，-14222，-8304，14810，16384，7843，13102，15469，8192，12807，18418，-0156，-16384，-0156，18418，12807，8192，15469，13102，7843，16383，14810，-8304，-14222，8192，18713，9551，10270，

}；*/

intindatr[N]={0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x07ff，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，0x0F801，

}；

//-----------------------------------------------------------------------------------

//64点FFT所需的数据

//采样函数：

x=1/4+1/4cos（3*2*pi*f*t）+1/4cos（6*2*pi*f*t）+1/4cos（9*2*pi*f*t）；

//f=50Hz

//-----------------------------------------------------------------------------------

/*intindatr[N]={16384，14416，10270，7762，9551，14651，18713，17034，8192，-4387，-14222，-15834，-8304，4123，14810，18957，16384，11049，7843，9064，13102，16149，15469，11668，8192，8452，12807，17801，18418，11818，-0156，-11655，-16384，-11655，-0156，11818，18418，17801，12807，8452，8192，11668，15469，16149，13102，9064，7843，11049，16383，18957，14810，4123，-8304，-15834，-14222，-4387，8192，17034，18713，14651，9551，7762，10270，14416，}；*/

//---------------------------------------------------------------

//128点FFT的sin和cos值存储表

//---------------------------------------------------------------

/*constintsintab[N]={0x07fff，0x0，0x07fd9，0x0f9b9，0x07f62，0x0f375，0x07e9d，0x0ed38，

0x07d8a，0x0e708，0x07c2a，0x0e0e7，0x07a7d，0x0dad8，0x07885，0x0d4e1，

0x07642，0x0cf05，0x073b6，0x0c946，0x070e3，0x0c3aa，0x06dca，0x0be32，

0x06A6C，0x0B8E4，0x066CE，0x0B3C1，0x062F1，0x0AECD，0x05ED6，0x0AA0C，

0x05A81，0x0A57F，0x055F4，0x0A12A，0x05133，0x09D0F，0x04C3F，0x09932，

0x0471C，0x09594，0x041CD，0x09237，0x03C56，0x08F1F，0x036B9，0x08C4B，

0x030FB，0x089C0，0x02B1E，0x0877D，0x02527，0x08584，0x01F19，0x083D7，

0x018F8，0x08277，0x012C7，0x08164，0x00C8B，0x0809F，0x00647，0x08029，

0x00000，0x08001，0x0F9B9，0x08029，0x0F375，0x0809F，0x0ED39，0x08164，

0x0E708，0x08277，0x0E0E7，0x083D7，0x0DAD9，0x08584，0x0D4E2，0x0877D，

0x0CF05，0x089C0，0x0C947，0x08C4B，0x0C3AA，0x08F1F，0x0BE33，0x09237，

0x0B8E4，0x09594，0x0B3C1，0x09932，0x0AECD，0x09D0F，0x0AA0C，0x0A12A，

0x0A57F，0x0A57F，0x0A12A，0x0AA0C，0x09D0F，0x0AECD，0x09932，0x0B3C1，

0x09594，0x0B8E4，0x09237，0x0BE33，0x08F1F，0x0C3AA，0x08C4B，0x0C947，

0x089C0，0x0CF05，0x0877D，0x0D4E2，0x08584，0x0DAD9，0x083D7，0x0E0E7，

0x08277，0x0E708，0x08164，0x0ED39，0x0809F，0x0F375，0x08029，0x0F9B9

}；*/

//---------------------------------------------------------------

//64点FFT的sin和cos值存储表

//---------------------------------------------------------------

/*constintsintab[N]={0x7FFF，0x0000，0x7F61，0xF375，0x7D89，0xE708，0x7A7C，0xDAD9，0x7640，0xCF05，0x70E1，0xC3AA，0x6A6C，0xB8E4，0x62F1，0xAECD，

0x5A81，0xA57F，0x5133，0x9D0F，0x471C，0x9594，0x3C56，0x8F1F，

0x30FB，0x89C0，0x2527，0x8584，0x18F8，0x8277，0x0C8B，0x809F，

0x0000，0x8001，0xF375，0x809F，0xE708，0x8277，0xDAD9，0x8584，

0xCF05，0x89C0，0xC3AA，0x8F1F，0xB8E4，0x9594，0xAECD，0x9D0F，

0xA57F，0xA57F，0x9D0F，0xAECD，0x9594，0xB8E4，0x8F1F，0xC3AA，

0x89C0，0xCF05，0x8584，0xDAD9，0x8277，0xE708，0x809F，0xF375，}；*/

//---------------------------------------------------------------

//32点FFT的sin和cos值存储表

//---------------------------------------------------------------

constintsintab[N]={

0x7FFF，0x0000，0x7D89，0xE708，0x7640，0xCF05，0x6A6C，0xB8E4，

0x5A81，0xA57F，0x471C，0x9594，0x30FB，0x89C0，0x18F8，0x8277，

0x0000，0x8001，0xE708，0x8277，0xCF05，0x89C0，0xB8E4，0x9594，

0xA57F，0xA57F，0x9594，0xB8E4，0x89C0，0xCF05，0x8277，0xE708，

}；

externinttable128[]；

externintnom；//当nom=1时，FFT需要归一化处理

main（）

{inti；

doublex=0，y；

nom=1；//需要归一化处理

sysinit（）；

for（i=0；i<=255；i++）input[i]=0；//清除输入数据

resave（）；//把原始的输入数据反序排列

*PCDATDIR=（*PCDATDIR&0x0FF00）|0x01；

fft（）；//进行FFT运算

*PCDATDIR=*PCDATDIR&0x0FF00；

}

voidinterruptphantom（void）

{

return；

}

voidsysinit（void）

{

*SCSR1=0x81FE；

*WDCR=0x0E8；

*IFR=0x0FF；

*IMR=0x0；

WSGR=0；

*MCRB=0；

*PCDATDIR=0x100；

}

（2）反序排列子程序

.def_resave

//基2时间抽取的128点FFT算法需要定义的各量

//N.set128

//基2时间抽取的64点FFT算法需要定义的各量

//N.set64

//基2时间抽取的32点FFT算法需要定义的各量

N.set32

.global_resave

.global_input

.global_indatr

.global_indati

_resave：

//-------------------------------------------------------------------

//与C语言兼容的代码部分

//-------------------------------------------------------------------

POPD*+

SARAR0，*+

SARAR1，*

LARAR0，*+，AR3

//------------------------------------------------------------------

//反序排列程序部分

//------------------------------------------------------------------

LARAR2，#_input

LARAR3，#_indatr

LARAR0，#N

LARAR4，#（N-1）

RESAV1

LACC*+，0，AR2

SACL*BR0+，AR4

BANZRESAV1，*-，AR3

//-------------------------------------------------------------------

//与C语言兼容的程序代码部分

//-------------------------------------------------------------------

MAR*，AR1

SBRK#2

LARAR0，*-

PSHD*

RET

（3）FFT应用子程序

//-------------------------------------------------------------------------------------------------

//函数名：

voidfft（void）

//功能：

实现32、64或128采样点的快速傅立叶变换

//入口条件：

//_sintab存放FFT运算中用到的sin和cosin函数值

//_input存放FFT运算中用到的数据，包括实部和虚部，按二进制反序排列

//注意：

由于“*BR0+”间接寻址方式对_input的地址有特殊的要求，

//所以最好将数组_input放置在一个独立的块中，如B1块。

//_nom当_nom=0时，本函数将不对运算结果进行归一化。

反之，将对每

//一步运算结果进行归一化处理，避免溢出，但是，它会使运算精度降低。

//N常数，参与FFT运输的点数，用户可根据需要选择，例如，需要进行128点

//FFT时，请在本函数中做出如下选择：

//N.set128

//M.set7

//依此类推。

//出口条件：

//_input存放FFT的运算结果

//本函数可供C调用，请用户在C主程序中作以下声明：

//externvoidfft（void）；

//constintsintab[N]={...}；N为128、64或32

//externint_input[2*N]；

//externintnom；

//--------------------------------------------------------------------------------------------------

.def_fft

//基2时间抽取的128点FFT算法需要定义的各量

//N.set128//点数

//M.set7//N=2**M

//基2时间抽取的64点FFT算法需要定义的各量

//N.set64//点数

//M.set6//N=2**M

//基2时间抽取的32点FFT算法需要定义的各量

N.set32//点数

M.set5//N=2**M

_input.usect".data0"，2*N//输入数据

//.bss_sintab，N//SIN和COSIN函数的存储表

.bss_nom，1//当_nom=1时，FFT需要归一化处理，为0时则不需要

.global_fft

.global_sintab

.global_input

.global_nom

.text

_fft：

//--------------------------------------

//与C语言兼容的代码部分

//--------------------------------------

POPD*+//存储返回地址ADDRESS

SARAR6，*+//存储AR6

SARAR7，*+//存储AR7

SARAR0，*+//存储AR0

SARAR1，*//堆栈分布情况：

ADDRESS/AR6/AR7/AR0/AR1

//ARP=AR1，AR1：

AR1

LARAR0，#08h

LARAR3，*0+，AR3//AR3：

FP，SP=SP+size（size=frame的长度）

//ARP=AR3

LARAR2，*//AR2：

AR1

LARAR7，#_nom//AR7指向_nom

//-----------------------------------------

//初始化一些寄存器

//-----------------------------------------

SPLK#（N-1），*+

SPLK#（M-1），*+

//堆栈分布情况：

ADDRESS/AR6/AR7

///AR0/N/M/Y（其中Y为没有确定的量）

//ARP=AR3，AR2：

N，AR3：

Y

SPLK#1，*+，AR2//ID=1，ARP=AR2

//堆栈分布情况：

ADDRESS/AR6/AR7/AR0///N/M/ID/YARP=AR2，AR2：

N，AR3：

//-----------------------------------------

//FFT运算处理部分

//-----------------------------------------

SETCOVM//使能溢出模式

SETCSXM//符号扩展使能

SPM1//PREG寄存器的输出左移一位，

//自动将两个Q15相乘后化为Q15的格式

LACC*+，AR3

ADD#1

SACL*+，1，AR2//IW=2*（N+1）

//堆栈分布情况：

ADDRESS/AR6/AR7

///AR0/N/M/ID/IW/Y

//ARP：

AR2，AR2：

M，AR3：

Y，

LARAR5，*+//AR5=M，ARP：

AR2，AR2：

ID，

//AR3：

Y，AR5=M

LOOP3

LARAR6，#_input//AR6：

input-->Ri，ARP：

AR2，

//AR2：

ID，AR3：

Y，AR5=M，AR6：

input

LACC*，1

SACL*+//ID=ID*2，ARP：

AR2，AR2：

IW，

//AR3：

Y，AR5=M，AR6：

input

LACC*，15

SACH*//IW=IW/2

LACC*-，15，AR3

SACH*+，AR2//C2=IW/2

//堆栈分布情况：

ADDRESS/AR6/AR7/AR0/N/M/ID/IW/C2/Y

//ARP：

AR2，AR2