48.1 初学者重要提示
6 \; q+ P! X$ V- u& j! P3 {1、  ARM DSP库没有提供中值滤波器，所以本章的实现是根据中值滤波器原理做了两个函数，一个函数是一块数据的滤波器实现，另一个函数是实时的逐点滤波实现。
  X7 ?% N+ e- Q( }1 G' p5 r. }
48.2 中值滤波器介绍
) r& [: H+ x" B# T- P- G5 u' o中值滤波器是一种非线性数字过滤技术，通常用于消除图像或信号中的噪声。中值滤波器在数字图像处理中被广泛使用。在信号处理中也有应用，通过丢弃所有可疑测量结果来抑制脉冲干扰。有几个输入数据，筛选器计算中值值。
7 h2 N! N7 H' |& ~( w6 Q

48.3 中值滤波器原理
这里我们通过一个实例来理解中值滤波器。比如我们要对如下五个数据求中值：

" j7 ^% [: d+ N# I- Ax = [14  18  16  21  11]
& d! z" e$ r* x2 z7 p
5 q6 S& T8 g6 \# u1 C8 b我们将滤波阶数设置为5，即y = medfilt1(x, 5)，表示每5个采样值求一次中值。原理和实现如下：
4 o! q( [; [$ ^& d
- H2 r" i" k/ E) z1 M函数是取x(k-2)，x(k-1),  x(k),  x(k+1),  x(k+2)的中值作为输出y(k)。对于y(1)，只有x(1), x(2), x(3)存在数值，之前的不存在，对于不存在的补0。每5个数按从小到大排列后取中值有：

3 ^1 I- t( c. a  xy(1)的计算是从[0 0 14 16 18]中取中值是14。

y(2)的计算是从[0 14 16 18 21]中取中值是16。

y(3)的计算是从[11 14 16 18 21]中取中值是16。
9 I, R8 X$ g  D1 ^9 U
5 O1 Q' ~- x8 i+ f9 @+ _" H" k. wy(4)的计算是从0 11 16 18 21]中取中值是16。

y(5)的计算是从[0 0 11 16 21]中取中值是11。
& A" m- ?3 ]+ {5 Z2 v8 w, Z
8 }5 T5 H3 t" A, q& R2 I& N48.4 Matlab中值滤波器实现
首先创建两个混合信号，便于更好测试滤波器效果。
  q3 c% W4 C; m( I# U' b
  [9 @' v  ^+ x4 a混合信号Mix_Signal_1 = 信号Signal_Original_1+白噪声。
7 T$ t. x/ R( x/ z6 ~3 H( ?
混合信号Mix_Signal_2 = 信号Signal_Original_2+白噪声。
" x1 [% R# N, N
Fs = 1000;                                                          %采样率
# Q& S* I! O  c1 ~N  = 1000;                                                          %采样点数
n  = 0:N-1;
t   = 0:1/Fs:1-1/Fs;                                                %时间序列
Signal_Original_1 =sin(2*pi*10*t)+sin(2*pi*20*t)+sin(2*pi*30*t);
% ]- {$ k# J; D0 Q5 SNoise_White_1    = [0.3*randn(1,500), rand(1,500)]; %前500点高斯分部白噪声，后500点均匀分布白噪声
7 o$ J$ S' E3 \6 GMix_Signal_1   = Signal_Original_1 + Noise_White_1; %构造的混合信号

Signal_Original_2  =  [zeros(1,100), 20*ones(1,20), -2*ones(1,30), 5*ones(1,80), -5*ones(1,30), 9*ones(1,140), -4*ones(1,40), 3*ones(1,220),
12*ones(1,100), 5*ones(1,20), 25*ones(1,30), 7 *ones(1,190)];

Noise_White_2     =  0.5*randn(1,1000);                             %高斯白噪声
Mix_Signal_2        =  Signal_Original_2 + Noise_White_2;           %构造的混合信号
& h/ S! U7 L& r
, u; R% S/ B( N" c' N5 _- n
% K% j6 w3 `  o) C滤波代码实现如下：
% `  b$ N$ Y2 q- I
%****************************************************************************************
%  
%                信号Mix_Signal_1 和 Mix_Signal_2  分别作中值滤波
  \$ G- x$ V& u) l0 `%
%***************************************************************************************

%混合信号 Mix_Signal_1  中值滤波
% O1 l5 r! ]" v) \! v# KSignal_Filter=medfilt1(Mix_Signal_1,10);
0 K3 i7 v+ [4 `/ ?( b* A3 m) Q( s
) d$ a8 Y' p0 c. [/ J: esubplot(4,1,1);                                          %Mix_Signal_1 原始信号                 
+ r- }' Y9 o3 a0 z* `5 @plot(Mix_Signal_1);
- r  s- p3 s: t% ]& \axis([0,1000,-5,5]);
title('原始信号 ');

subplot(4,1,2);                                          %Mix_Signal_1 中值滤波后信号  
/ r  ]2 H; H$ N% h- G* h, r; hplot(Signal_Filter);
0 Q. F" o7 R* y8 Q$ D5 `0 Gaxis([0,1000,-5,5]);
7 `( c1 }" V  p+ k/ _/ atitle('中值滤波后的信号');

, i/ k3 i  F% D! u! A) z* o%混合信号 Mix_Signal_2  中值滤波
Signal_Filter=medfilt1(Mix_Signal_2,10);
: A' T" q; b8 e1 fsubplot(4,1,3);                                          %Mix_Signal_2 原始信号                 
% m! F" `; q( U- _plot(Mix_Signal_2);
* i8 f, l' p, _; Qaxis([0,1000,-10,30]);
title('原始信号 ');
4 K. d' W  x) S' ]+ g( f1 D0 A6 h
2 D( G5 }  k) Usubplot(4,1,4);                                          %Mix_Signal_2 中值滤波后信号  
plot(Signal_Filter);
axis([0,1000,-10,30]);
title('中值滤波后的信号');
* E6 G8 f" _1 i' Y( \& ~Matlab运行效果：
+ u$ T: N- }: m8 Y& W0 A/ |: a
  {* {) J: q; ]' ~: p  Z

48.5 中值滤波器设计
8 e' E1 Z, z8 q* c本章的实现是根据中值滤波器原理做了两个函数，一个函数是一块数据的滤波器实现，另一个函数是实时的逐点滤波实现。

48.5.1 函数MidFilterBlock
8 i# G* m5 k$ q0 c, f! b函数原型：
void MidFilter(float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint32_t blockSize, uint32_t order)

; c1 I( v; j% h6 C函数描述：
$ e% p5 G7 r: l: y8 X! K这个函数用于一段数据的中值滤波。
) X& J* p: t- i+ C  H$ E, u- }
1 a( ]  Z7 ~1 c& t1 T: ~0 O5 p# G函数参数：
  第1个参数是源数据地址。
  第2个参数是目的数据地址。
& {* k+ L2 B8 g0 d1 x( P: \9 a  第3个参数是滤波数据个数，至少为2。
  第4个参数是滤波阶数，至少为2。

48.5.2 函数MidFilterRT
函数定义如下：
0 `' {9 w- K6 jvoid MidFilterRT(float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint8_t ucFlag, uint32_t order)

4 J8 H/ d6 p1 v函数描述：
/ c* h3 F  q# A1 o这个函数用于逐个数据的实时滤波。

' Y' @) }/ M' h9 H" A函数参数：
  第1个参数是源数据地址。
  第2个参数是目的数据地址。
& Z' z. e$ t. o$ D" G+ K4 L  第3个参数设置为1表示首次滤波，后面继续滤波，需将其设置为0。
  第4个参数是滤波阶数，至少为2。
. R/ z7 V8 B: @- a) G
48.5.3 宏定义设置 (重要)
用到两个宏定义，大家根据自己的应用进行设置：

#define TEST_LENGTH_SAMPLES  1024    /* 采样点数 */

#define MidFilterOrder  16           /* 滤波阶数 */

! \  K) p, D( O第1个宏定义：采样点数用于整块数据滤波，一次性滤波的点数。
7 _$ @( z5 W# S+ f: z1 F3 t6 ?
第2个宏定义：设置滤波阶数。

* R2 E( i. E3 h7 L3 f48.5.4 整块数据中值滤波测试
适用于分段数据滤波，测试波形是由原始信号+高斯白噪声+均匀白噪声。

2 o5 g; K# f% `! q0 `: _

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   ' @3 i) w& F3 X9 L, b$ a
3. *    函 数 名: MidFilterBlockTest
   / P; u4 x2 e: A( b( P1 T: D
4. *    功能说明: 整块数据滤波测试
   
5. *    形    参: 无
   * [5 u' \8 j. J% c/ K7 r5 d; p  ?
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   6 `6 B7 D- B1 P! A. `
8. */
   ' v, M/ r* v# }+ u
9. void MidFilterBlockTest(void)
   
10. {
    
11. 
    & J8 [' k5 c/ T+ h7 D1 X: s, S
12.     MidFilterBlock((float32_t *)&testdata[0], &DstDate[0], TEST_LENGTH_SAMPLES, MidFilterOrder);
    9 y  f7 a) F& `. T" `9 l4 g
13. 
    ( i/ Z3 p% T; w" l7 }: I
14.     for(int i = 0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
15.     {
    ! T! D3 l+ z0 J* ]- E$ I
16.         printf("%f, %f\r\n", testdata, DstDate);
    
17.     }
    
18. }

复制代码

滤波器效果，红色是原始波形，杏黄色是滤波后效果：
5 g2 v: O6 R! Q& R% |- q3 X
; `1 I9 k& ^& k% P

& @! c" M. W' m& c
( f/ g: Y' j. s( V/ h% p+ x
8 a  G" y! s0 I# V" G- B5 b! S
48.5.5 逐个数据中值滤波测试 (支持实时滤波)
适用于逐个数据的实时滤波，测试波形是由原始信号+高斯白噪声+均匀白噪声。
7 {5 U. E  ?6 s' R- p1 A: a) E, a5 i, a

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   & j# F8 j. W( ?1 ^
3. *    函 数 名: MidFilterOneByOneTest
   
4. *    功能说明: 逐个数据滤波测试
   5 ^: ?$ j6 @! H8 l8 D# p
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   0 O  h0 ]+ y. Q9 f/ `
9. void MidFilterOneByOneTest(void)
   4 K) c6 L) U7 J2 M
10. {
    
11.     float32_t  *inputF32, *outputF32;
    2 c2 p5 M' W7 m
12. 
    
13.     inputF32 = (float32_t  *)&testdata[0];
    
14.     outputF32 = &DstDate[0];
    
15. 
    - L  ^1 n0 y. O+ ~2 G
16.     /* 从头开始，先滤第1个数据 */
    . j" p: A! \( O
17.     MidFilterRT(inputF32 , outputF32, 1, MidFilterOrder);
    
18. 
    
19.     /* 逐次滤波后续数据 */
    
20.     for(int i = 1; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
21.     {
    ( ^2 v+ N6 Y+ q  {3 u1 ~
22.         MidFilterRT(inputF32 + i , outputF32 + i, 0, MidFilterOrder);
    
23.     }
    6 A" U6 S9 r% v. b
24. 
    
25.     for(int i = 0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    ; q3 g$ }( v7 `+ c* S& u
26.     {
    + q2 B  I& \5 q8 d* x8 i
27.         printf("%f, %f\r\n", testdata<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;">, DstDate</span><span style="font-style: normal;">);
    # K' ^- g; i' s) g% p9 e6 d
28.     }
    
29. }</span></span>

复制代码

7 Z- C5 q( b! M" n7 A5 a* G滤波器效果，红色是原始波形，杏黄色是滤波后效果：
$ `) h5 H6 r5 R6 }/ z
! y: W  _( C. I3 p6 k5 g

' g" d4 p* R) o9 W" R
) D: i/ n, k7 c1 f" @
48.6 实验例程说明（MDK）
( A  Y; D1 a0 a: W; v" W配套例子：
V7-233_中值滤波器实现，适用于噪声和脉冲过滤(支持逐点实时滤波)
* ~2 P, Y0 B! {0 M
实验目的：
: _/ `+ J9 E! x. ~( `; C' ?学**值滤波器 。
/ B- y, X! J1 q5 p7 M
实验内容：
启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
2 e2 f9 Q: F5 Q. Y+ n* \* wK1键按下，整块数据滤波测试。
! l) @0 g1 Y4 PK2键按下，逐个数据滤波器测试。


( S& r7 A5 x+ b! l/ Z6 o使用AC6注意事项
; x. A" c4 d: n3 \* x  Q5 k特别注意附件章节C的问题

9 t8 c" i! \5 N* B5 |' y上电后串口打印的信息：
+ O8 @  L, s6 ~' W- S波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
( C- e7 d9 i$ P5 N# R& G7 q& H7 q
! L+ S: y' N- t% ]: ]% h

9 R! w% s5 H( I+ K+ |4 R4 ^/ z  @RTT方式打印信息：
: F4 X3 d7 b# D9 A
' w( A2 h% S& `3 w6 s$ t

6 F; i4 f$ I3 C3 u7 y
程序设计：

  系统栈大小分配：

4 H6 _) Y0 R- z0 Y, {8 k" G

0 S1 u$ G& r- F! N1 X5 Y/ q* n: ^
4 y* _0 c. r  W1 }  RAM空间用的DTCM：
; \" n& Y" d- d! e- U

8 y" ]  o' S& q" m% I# Z' t
  硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

1. /*
   " b, I& V% w& L; r% ]$ Q3 F0 ~3 Q
2. *********************************************************************************************************
   ) o5 H2 {$ i9 ]% z; J
3. *    函 数 名: bsp_Init
   
4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
   , ^' _1 O- P+ }$ s) E' W
5. *    形    参：无
   * B2 [6 O$ q) o/ i
6. *    返 回 值: 无
   6 q# n6 i$ V3 N" S  Z! q
7. *********************************************************************************************************
   . Q0 m  e) s. D* Y/ S# h
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    
12.     MPU_Config();
    
13. 
    
14.     /* 使能L1 Cache */
    
15.     CPU_CACHE_Enable();
    % u* p- ], Q& _  N* M  V. m
16. 
    
17.     /*
    . M( k' _5 o2 a3 i( x9 g' ~- D
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    
19.        - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    . J: u) l- g/ K/ h: P! a. S5 P
20.        - 设置NVIC优先级分组为4。
    
21.      */
    $ @9 `* P, o# Z" Z* D# P3 J
22.     HAL_Init();
    
23. 
    8 _4 z$ V' V0 i8 s& u# a
24.     /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    * t  n: I8 S8 A4 b5 _, c
26.        - 切换使用HSE。
    
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
      j$ j2 M4 x( Z: F. O
28.     */
    
29.     SystemClock_Config();
    
30. 
    ' L5 ^6 V: K. O$ W& Z6 \7 h
31.     /*
    * R) Y; K0 j" K
32.        Event Recorder：
    . J- m7 r- `+ j& Z/ ]' ~
33.        - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
    + b) l& K6 y6 L; ?4 y0 N& V
34.        - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章
    
35.     */   
    * U5 Q5 h* Y% E# \" z$ I  P% e' E& d
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    + o1 L) R  m, i9 j8 \  b
37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    3 z# G$ X3 o# d
38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.     EventRecorderStart();
    . @1 Q: }; q2 r" x2 P
40. #endif
    
41. 
    
42.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    
43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    
44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    
45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
    7 `* _) p% C6 w' e: u
46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
    - Z+ n/ }7 @$ o! K; M/ g
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：

' \' P* A1 \# h* Y2 Z数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区。

+ {* B! W* b' a- ]; e

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   - }& |- ?% d' x, X% b# F* s9 U( ~
3. *    函 数 名: MPU_Config
   
4. *    功能说明: 配置MPU
   
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    
11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    ) U9 W8 Y& C4 ?7 E9 F0 @2 B
12. 
    * B/ M. `5 ?% [1 s, p) M
13.     /* 禁止 MPU */
    
14.     HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    " b7 V& I- |3 U, L* g
16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
    6 R2 q$ P& r8 a
17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    2 b6 j, I# C$ @6 n& O
18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    $ Z/ {# o$ K/ v; f' A' L3 a
19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;
    3 Q% [6 ]" F0 h9 o9 |
22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;
    
23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    # j9 ^3 b* N! Y" g( j4 K
24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    ; p( A; F; r0 C) j" p
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    2 J8 w; F; Q# w. @, @$ G& \$ b" e- x7 @9 G
26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    , J8 A/ g7 N, [1 t" [
29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30. 
    3 @6 b& e3 h# _0 f
31. 
    
32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    : j7 k' q. H( w9 P0 b( M$ W
35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    
36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    . j( |5 B+ S9 h9 m6 A+ ]1 r3 j! B0 v% ]
37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    
39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44. 
    
45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    
47.     /*使能 MPU */
    
48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    : P7 m; r, H# y; t
54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *    形    参: 无
    
56. *    返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    + B3 k, f* |+ O8 H9 x* w, ?; a
58. */
    ; ?; d2 n4 ~3 @5 r' @+ }! g; U/ J
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    ' c8 R! Z  [# ~% O7 |8 I) k
60. {
    # J# L, s, T' R
61.     /* 使能 I-Cache */
    : j! d4 {" B4 j% O
62.     SCB_EnableICache();
    
63. 
    
64.     /* 使能 D-Cache */
    
65.     SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

  主功能：
& p1 o) S1 a, `- h: P- ]- G
+ a3 m$ c, j: U' ~6 R主程序实现如下操作：

1 O( r) M- I4 g6 ?2 e 启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
K1键按下，整块数据滤波测试。
" g. L2 r" L8 `9 W7 I! S K2键按下，逐个数据滤波器测试。
: t5 Q( b; G& y2 t' \2 A' }

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: main
   
4. *    功能说明: c程序入口
   ! z1 d; o0 I0 W
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
   + l6 q" X" a7 k5 p
7. *********************************************************************************************************
   6 K& Z& Z# N* N' u
8. */
   
9. int main(void)
   
10. {
    ' J, s6 m$ M9 L% q  k
11.     uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    
12.     uint16_t i;
    
13. 
    
14.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
15.     PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    % f1 a: C7 i1 |; i; t
16. 
    ) N- [% J+ x  X0 A" g
17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
    4 Y' V: M' L/ ~, c
18. 
    
19. 
    / X- l8 X) [% _; P5 J; w" X' X
20.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    ) f3 Y. \3 [' f, {1 Y$ C
21. 
    
22.     /* 进入主程序循环体 */
    1 O, w2 |% ^/ j
23.     while (1)
    % F; y3 z8 X% B5 F
24.     {
    
25.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    ) l" [3 h& X/ g  u  @# E3 z, j4 k$ m
26. 
    
27. 
    
28.         if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
    
29.         {
    1 g% j% r; S5 K6 D
30.             /* 每隔100ms 进来一次 */
    - {7 {2 K% x: J% R5 X4 i9 e
31.             bsp_LedToggle(2);    /* 翻转LED的状态 */
    
32.         }
    
33. 
    
34.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
35.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
36.         {
    
37.             switch (ucKeyCode)
    
38.             {
    ) D1 ?7 b3 c2 ^- Z
39.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，整块数据滤波测试 */
    " k3 p% c& ^+ F/ M( m: [! R
40.                     MidFilterBlockTest();
    
41.                     break;
    
42. 
    # m% c2 l5 t% k6 n/ E* e
43.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，逐个数据滤波器测试 */
    
44.                     MidFilterOneByOneTest();
    
45.                     break;               
    
46. 
    6 B* Y5 J: i% G. b6 d0 t0 l7 k1 R% @
47.                 default:
    2 u& a5 L. w+ c7 R
48.                     /* 其它的键值不处理 */
    : i& ^. P1 m- w# D' s
49.                     break;
    6 C2 c5 C* Q6 u' n" S% ~
50.             }
    / Y, L( }0 h4 {, o: `
51.         }
    7 W: E+ \" f( P% \, p4 g/ U& P4 d
52. 
    ; S/ q( t( h7 ~" }( n. F2 x6 H/ H
53.     }
    
54. }

复制代码

, n2 {- o, j1 X4 M& p1 F48.7 实验例程说明（IAR）
; t# A: P5 k) [$ R. }# G# C配套例子：
% f4 a* W# o2 K& cV7-233_中值滤波器实现，适用于噪声和脉冲过滤(支持逐点实时滤波)

7 q' ?- z: C8 Z8 b实验目的：
3 E( ]; B1 C/ `0 l; m" C% `学**值滤波器 。

1 s( o% l! [. \2 l) K3 F( l实验内容：
( _- F7 M5 r( b4 g启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
4 ^8 H. E4 t# X% Q" {K1键按下，整块数据滤波测试。
K2键按下，逐个数据滤波器测试。
0 ~! n& H" l7 Q1 V1 ^
使用AC6注意事项
特别注意附件章节C的问题
& A5 |! A5 ]1 f0 C0 D% s- [
上电后串口打印的信息：

6 W2 B& x; f4 K- t  c波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
) e. A7 H: k6 ?
% n7 Z! s8 k# g* x4 x+ W

0 y  U! q4 s) B4 ~
8 n8 E2 y- X: @2 i: t4 I- |9 X1 fRTT方式打印信息：

8 H( G. n, l  Y  ^  u7 E2 ~

% Z! {. V0 o, c9 ^: b5 M$ w
程序设计：

  系统栈大小分配：

* E9 b  S( S. F3 N( `; B4 N

/ \% c/ |  O; l, {* d2 `/ o0 X
. Y  n/ V. [( h0 q7 g( m' C# Q  RAM空间用的DTCM：
. u9 h) S% g5 @0 f1 ^
0 g9 B7 V$ C  y2 T4 e* K6 ~

  硬件外设初始化
* b. Z4 `. D" V4 z( |3 V
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

6 ?$ P- s$ [; B6 L% g. `6 y% ~1 A

1. /*
   . @# w' P. [' j2 H# O7 i
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: bsp_Init
   
4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
   9 P  K2 U8 m" G8 U' \8 z  b
5. *    形    参：无
   . p1 T( s. x/ ^
6. *    返 回 值: 无
   1 n0 @: ~% W4 k) A7 u3 B! B
7. *********************************************************************************************************
   ; V$ ?# b' u) [* G9 \1 h1 j+ C
8. */
   , u3 H# A5 K& f, E& p( H  c
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    % ]2 F3 N+ L. b1 @. V
12.     MPU_Config();
    
13. 
    
14.     /* 使能L1 Cache */
    
15.     CPU_CACHE_Enable();
    0 q( _  G  [" e: @% I
16. 
    
17.     /*
    
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    3 X4 x- j# Q( {- o. H  K
19.        - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    : `' G2 A& W1 v6 B) v: _( t
20.        - 设置NVIC优先级分组为4。
    
21.      */
    
22.     HAL_Init();
    
23. 
    & a, x, k( n# X7 h) T
24.     /*
    ' K6 u% l8 k) K+ }( x; _, @
25.        配置系统时钟到400MHz
    
26.        - 切换使用HSE。
    
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    + P" J5 `$ q6 Y. L5 P3 f
28.     */
      N, a/ p9 \2 b7 R6 Z6 V' q
29.     SystemClock_Config();
    
30. 
    / D" O, \6 o/ P" ?9 d
31.     /*
    4 `+ T5 a4 z! U/ m# D5 |/ p4 E
32.        Event Recorder：
    
33.        - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
    , v' W! ~# i+ W! T' x6 j: A8 [( B
34.        - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章
    / k4 V0 ?6 [; c) S; n4 O; v
35.     */   
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.     EventRecorderStart();
    + z  l! v$ D7 n
40. #endif
    & L" E+ j$ f* F# G1 B5 j
41. 
    
42.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    
43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    / V" v- w9 E$ K) G5 D& I% w$ P
44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    
45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
    
46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
    & V! A' t1 P' v' W3 h! e1 [8 p
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：

数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区。

' h$ W6 m# Q6 B: ^& R' o( q; e

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   + |$ {) F  F* B* [# W5 S3 Q& m
3. *    函 数 名: MPU_Config
   : D( E9 V+ J8 i& @2 |+ e
4. *    功能说明: 配置MPU
   ; L5 g' Q9 O4 l# ?
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   - f1 c0 `9 A' F4 T+ z8 {8 E
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   4 X* R, j. ], m+ h7 \  K% W
10. {
    - \/ W5 u; I9 n* G! W) O6 u* W
11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    ) s, s- ]/ G  `# p' B+ L" c: B
12. 
    
13.     /* 禁止 MPU */
    
14.     HAL_MPU_Disable();
    - C& n0 l: U8 v5 Z- O1 z
15. 
    
16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    7 H. y, i+ i0 o+ B* ~
17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    9 L! K5 S! d: l+ d# j
18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    1 @' W9 K: [+ t: V7 t: O
19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    + G; ]1 o; P2 k9 ]' Q, E& `$ \
22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    0 \9 t3 `1 N% a( Z: {
23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    2 t. [3 v- X. G
24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    6 a& U6 I: S2 r# \) g
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    " ?; C) T# t& A
26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30. 
    
31. 
    
32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    # y. V, W! U7 c+ L$ ]
35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    7 P: V8 @' C' d" ]7 k5 h! p
36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    / s* m5 _9 Z2 z' m( W* q
37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    
39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    : k1 t- p; P  p) W" a- K3 K
40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    / e9 E( J" q% Y8 W
43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
      ], @0 T2 o' ]2 w9 o
44. 
    / K! _1 o8 d6 E2 @# z( ~: z" j2 H
45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    7 b. A( z* [6 ]$ p2 ^; @
46. 
    1 ?) b5 W% J; w3 j
47.     /*使能 MPU */
    
48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    0 i! W- _, v9 ^# U3 u
49. }
    
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    : c  ]  S# H' j' E1 ^
53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *    形    参: 无
    
56. *    返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    + U. Q0 C9 A9 w+ c& J
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    
60. {
    . S# O1 C9 a! L) y
61.     /* 使能 I-Cache */
    
62.     SCB_EnableICache();
    % o+ c9 M& ^- ^" y
63. 
    
64.     /* 使能 D-Cache */
    ( J8 k, `$ M  q8 V; L# [8 p
65.     SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

  主功能：
6 F+ t; q4 U/ o* G% j; F: N) z) f
主程序实现如下操作：
" }; F8 ]' C3 t$ ]5 ?- j0 V1 ^9 g
# c1 X3 N5 M( d  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
; T! z8 k" T" l* [5 h5 s  K1键按下，整块数据滤波测试。
  K2键按下，逐个数据滤波器测试。

1. /*
   $ y' O2 {: Y* A$ [2 ?  M
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: main
   , w+ M. L  ^, r" ?5 `4 w
4. *    功能说明: c程序入口
   : x& j; T  {* O
5. *    形    参: 无
   ! A! l+ F# D$ J8 y3 N& ~) S7 W: \
6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
   % I- w! z3 ^1 D6 G! e) a
7. *********************************************************************************************************
   # e; G! S/ M5 e
8. */
   
9. int main(void)
   * @; m9 _! K! g, L
10. {
    2 R8 s" x0 |& c) I8 o. @
11.     uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    
12.     uint16_t i;
    
13. 
    
14.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
15.     PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    
16. 
    
17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
    5 p, q. v- d$ Y! ~: s& J( ~6 l
18. 
    + A5 j: s; b' g. E) I, a' y8 Z
19. 
    ) c9 }5 J* L3 P& k$ i! T+ p
20.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    2 Z1 F) H& H) S1 m! N
21. 
    
22.     /* 进入主程序循环体 */
      {1 k, v! y) I3 w. ]* W1 b
23.     while (1)
    
24.     {
    
25.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    1 x! q* L* N+ N. O' {4 g( D. n
26. 
    4 W5 Q/ ]$ v/ o, ?
27. 
    9 I4 B- |) C4 ^4 ^  m6 R
28.         if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
    & Z& {0 N1 ~+ M: ~$ y3 W
29.         {
    
30.             /* 每隔100ms 进来一次 */
    
31.             bsp_LedToggle(2);    /* 翻转LED的状态 */
    
32.         }
    . h" j9 C5 q& G8 R  F# @  H# R
33. 
    / b) H+ |6 N5 ]1 d1 _
34.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    " }) ~8 W; J! \* t7 S
35.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
36.         {
    
37.             switch (ucKeyCode)
    1 Q6 @  b6 R4 @- I, O. F9 P
38.             {
    4 a/ ]: J5 F" ^$ r* }$ [; l
39.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，整块数据滤波测试 */
    
40.                     MidFilterBlockTest();
    
41.                     break;
    
42. 
    ; T( G$ X8 r4 y/ Z. C
43.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，逐个数据滤波器测试 */
    * M6 _4 ~5 _! P4 x1 g9 {
44.                     MidFilterOneByOneTest();
    
45.                     break;               
    + @6 M6 S% f5 G( i% }; D  ?
46. 
    
47.                 default:
    
48.                     /* 其它的键值不处理 */
    % ]9 A' J: d0 P- K$ t0 Y8 r6 G  s
49.                     break;
    
50.             }
    * \! d$ C! W' }$ M
51.         }
    
52. 
    : Y- T5 y  M5 q7 |  G
53.     }
    0 d$ X" `4 x0 W, G& G! W. h; q
54. }

复制代码

48.8 总结
本章节主要讲解了中值滤波器的实现，非常时候噪声滤除场景。
  V1 f- I5 ^1 K! i0 A. S0 G

% x& D& K6 Z5 m; R5 ]
7 \" T# |2 k+ g9 F) I