七、重定向标准输入输出
#define XF_USE_OUTPUT 1 /* 1: Enable output functions */#define XF_CRLF 1 /* 1: Convert \n ==> \r\n in the output char */#define XF_USE_DUMP 1 /* 1: Enable put_dump function */#define XF_USE_LLI 1 /* 1: Enable long long integer in size prefix ll */#define XF_USE_FP 1 /* 1: Enable support for floating point in type e and f */#define XF_DPC '.' /* Decimal separator for floating point */#define XF_USE_INPUT 1 /* 1: Enable input functions */#define XF_INPUT_ECHO 1 /* 1: Echo back input chars in xgets function */
void xprintf_output(int ch){uint8_t val = (uint8_t)ch;drv_uart_write(&val,1);}int xprintf_input(void){uint8_t val;while(drv_uart_read(&val,1) <= 0);return (int)val;}xdev_out(xprintf_output);xdev_in(xprintf_input);
xprintf("%d\n", 1234); /* "1234" */xprintf("%6d,%3d%%\n", -200, 5); /* " -200, 5%" */xprintf("%-6u\n", 100); /* "100 " */xprintf("%ld\n", 12345678); /* "12345678" */xprintf("%llu\n", 0x100000000); /* "4294967296" */xprintf("%lld\n", -1LL); /* "-1" */xprintf("%04x\n", 0xA3); /* "00a3" */xprintf("%08lX\n", 0x123ABC); /* "00123ABC" */xprintf("%016b\n", 0x550F); /* "0101010100001111" */xprintf("%*d\n", 6, 100); /* " 100" */xprintf("%s\n", "abcdefg"); /* "abcdefg" */xprintf("%5s\n", "abc"); /* " abc" */xprintf("%-5s\n", "abc"); /* "abc " */xprintf("%.5s\n", "abcdefg"); /* "abcde" */xprintf("%-5.2s\n", "abcdefg"); /* "ab " */xprintf("%c\n", 'a'); /* "a" */xprintf("%12f\n", 10.0); /* " 10.000000" */xprintf("%.4E\n", 123.45678); /* "1.2346E+02" */for(;;){char buffer[64];char* p = buffer;long a;long b;long c;xprintf("please input int a and int b\n");xgets(buffer,sizeof(buffer));xatoi(&p,&a);xatoi(&p,&b);c = a + b;xprintf("%d + %d = %d\n",a,b,c);}
八、命令行实现
九. ADC采集音频
adc_init();static uint16_t adcbuffer[1024] = {0};
adc_read(adcbuffer, 1024);for(uint32_t i=0; i<1024; i++){ xprintf("/*%d*/\r\n",adcbuffer);}
void ADCFun(void* param);{ (const uint8_t*)"adc", ADCFun, "adc"}, /*ADC采集*/
十、ADC可视化(虚拟示波器)
十一、DSP算法库
十二、FFT谐波分析(电能质量分析)
12.1FFT算法
我们可以使用fft算法对原始数据尽心分析，得到谐波，直流量，相位，频率，幅值等信息，以进行电能质量分析，噪声分析等各种应用。
12.2添加命令行
添加命令行参数Shell_func.h中
void FftFun(void* param);Shell_func.c中
{ (const uint8_t*)"ft", FftFun, "fft"}, /*fft分析*/void FftFun(void* param){int num;if(1 == sscanf(param,"%*s %d",&num)){while(num--){fft_test();}}}
12.3代码
Fft.c fft.h见git
12.4测试
上位机输入fft 10即进行10次采样分析效果如下
十三、噪声检测与分析
我们也可以将开发板打造为噪声监测分析仪，对于噪声首先关心的就是其大小，我们可以实时采集声音并通过算法检测出极大值，最终换算成相对基准功率的噪声分贝值。同时也可以通过命令行控制何时进行采样分析，和其他功能是独立的，可以单独调用，集成在一起作为工具集供调用。当然也可以进行噪声的谐波等分析，和前面的点那个质量谐波分析等一样。
13.1 极大值检测算法
极大值检测算法参见：
https://www.mdpi.com/1999-4893/5/4/588/htm
13.2 添加命令行
添加命令行参数Shell_func.h中
void MaxFun(void* param);Shell_func.c中
{ (const uint8_t*)"max", MaxFun, "max"}, /*极值检测*/void MaxFun(void* param){int num;if(1 == sscanf(param,"%*s %d",&num)){while(num--){max_test();}}}
13.3 代码
Max.c max.h详见git
13.4 测试
上位机输入max 10即进行10次采样分析可视化显示如下,黄色线是极大值检测结果，蓝色线是原始数据。
十四、数字滤波器
14.1 IIR滤波器
DSP算法库中提供了很多滤波算法，我们这里将IIR添加到我们的工具集中进行演示。
14.2 添加命令行
添加命令行参数Shell_func.h中
void IirFun(void* param);Shell_func.c中
{ (const uint8_t*)"iir", IirFun, "iir"}, /*滤波分析*/void IirFun(void* param){int num;if(1 == sscanf(param,"%*s %d",&num)){while(num--){iir_test();}}}
14.3代码
Iir.c iir.h详见git
14.4测试
上位机输入iir 10即进行10次采样分析可视化显示如下,黄色线滤波结果，蓝色线是原始数据。
十五、相位频率幅值分析(频率计等)
15.1 相位分析
FFT计算结果，幅值最大的横坐标对应信号频率，纵坐标对应幅度。幅值最大的为out[m]=val;则信号频率f0=（Fs/N)m ,信号幅值Vpp=val/（N/2）。N为FFT的点数，Fs为采样频率。相位Pha=atan2(a, b)弧度制，其中ab是输出虚数结果的实部和虚部。
15.2 添加命令行
添加命令行参数Shell_func.h中
Void FrqFun(void* param);Shell_func.c中
{ (const uint8_t*)"frq", FrqFun, "frq"}, /*相位分析*/void FrqFun(void* param){int num;if(1 == sscanf(param,"%*s %d",&num)){while(num--){Frq_test();}}}
15.3 代码
Frq.c frq.h详见git
15.4 测试
上位机输入frq 10即进行10次采样分析
十六、总结
本开发板性能资源比较丰富,特别适合开发和验证等。本文基于该开发板实现了信号处理前端，实现了虚拟示波器、噪声分析仪、电能质量分析仪、数字滤波器等功能的集合，并且可以方便的快速添加更多的应用。可以基于CLI调用方便脚本化使用，可以使用上位机可视化，是一个瑞士军刀类型的工具集。目前支持的CLI命令如下，可以快速扩展更多应用。
源码等更多内容您可识别下方二维码查看：
复制下方网址到浏览器中打开进入瑞萨中文论坛了解更多：
https://community-ja.renesas.com/zh/frums-groups/mcu-mpu/
1
END
1
推荐阅读
【瑞萨RA MCU创意氛围赛作品赏析】项目8——NES游戏机
【瑞萨RA MCU创意氛围赛作品赏析】项目9——环境温湿度监测装置
【瑞萨RA MCU创意氛围赛作品赏析】项目10——物联网居家环境/健康监控设备
