48.1 初学者重要提示
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。
3 |) ^& m, f' M& e; O8 \2 p
48.2 中值滤波器介绍
: |/ c( b* u6 J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。
  [+ u( E* U# ]+ D
; M2 d9 K- S. Z/ Q& w; G2 u

1 I( O- R' j6 \( h* P0 f3 t48.3 中值滤波器原理
5 T& v: o! O) e6 L/ H* S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：
) D2 D9 U1 X0 N( ^4 E" l% t- t
# F  _: O; r( Q3 ]x = [14  18  16  21  11]

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：

0 ?/ g! c+ L9 w" Q8 ~: F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：

+ d4 J) v) I. S  sy(1)的计算是从[0 0 14 16 18]中取中值是14。
1 q/ G4 Z* _: b. V+ j( u
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。

0 L0 `% b  D7 V- I! t+ ]- H! U0 Ey(4)的计算是从0 11 16 18 21]中取中值是16。
4 F* j- C5 R$ B2 t  y9 }
y(5)的计算是从[0 0 11 16 21]中取中值是11。

48.4 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。

& C6 A( U% f( ?$ H% H+ u1 n混合信号Mix_Signal_1 = 信号Signal_Original_1+白噪声。

混合信号Mix_Signal_2 = 信号Signal_Original_2+白噪声。
6 v% [( W7 u, B, a* _; T3 I, X  l5 n2 ?
! r$ m( D# s* R, N4 P0 d  EFs = 1000;                                                          %采样率
N  = 1000;                                                          %采样点数
4 o2 _+ E5 V& r& s, s2 Ln  = 0:N-1;
4 ~) n; ]* D0 w$ Z$ _( I" b7 j: ht   = 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);
Noise_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
Mix_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)];
0 w2 I4 V2 d3 A5 y+ ?/ g
5 x4 ^( m! ~7 R3 {. }) f9 D2 GNoise_White_2     =  0.5*randn(1,1000);                             %高斯白噪声
- N) a3 O- L. g: {& LMix_Signal_2        =  Signal_Original_2 + Noise_White_2;           %构造的混合信号
7 n; c0 S# d7 F# ?$ N9 Q
, y" D- |. r" l! }( R2 F# F) X
滤波代码实现如下：

" ]. n, V7 j* f0 A& V* ^%****************************************************************************************
%  
%                信号Mix_Signal_1 和 Mix_Signal_2  分别作中值滤波
$ A* n& Y' w. ^$ L%
; m) C6 J! y+ p0 L3 C$ [) H0 @%***************************************************************************************

%混合信号 Mix_Signal_1  中值滤波
Signal_Filter=medfilt1(Mix_Signal_1,10);
, y$ s( h! b$ F& J" g! H" q
subplot(4,1,1);                                          %Mix_Signal_1 原始信号                 
9 J# h; }5 }2 P% \1 N5 Z$ W9 j9 Jplot(Mix_Signal_1);
! y+ w* j# F1 Vaxis([0,1000,-5,5]);
8 J6 p- z+ R4 `' j' P- H+ vtitle('原始信号 ');
% A/ a% [: U( O: g* W9 o
subplot(4,1,2);                                          %Mix_Signal_1 中值滤波后信号  
plot(Signal_Filter);
3 M- k& D2 L* K- L' |axis([0,1000,-5,5]);
7 s" W& u3 Y, s' x- B4 Y( k, Xtitle('中值滤波后的信号');
  X7 N& w% Z3 Z: }. w! q! L$ q# {
( f4 c$ [: N& h%混合信号 Mix_Signal_2  中值滤波
Signal_Filter=medfilt1(Mix_Signal_2,10);
subplot(4,1,3);                                          %Mix_Signal_2 原始信号                 
plot(Mix_Signal_2);
$ t' z  b% j; {$ i6 naxis([0,1000,-10,30]);
title('原始信号 ');

9 b5 o6 u: T; R6 b! c: f* c$ i/ Asubplot(4,1,4);                                          %Mix_Signal_2 中值滤波后信号  
: S; C# A! A9 t4 Aplot(Signal_Filter);
, x5 M( Z1 J7 g( k% c1 i" paxis([0,1000,-10,30]);
title('中值滤波后的信号');
! k8 I" r  A  \. D! j9 Z2 FMatlab运行效果：
$ Y& Z9 l1 ~7 F! `; i" p
9 g* M7 Y! Q- n: I- n6 o

6 A& M' Z, n, B$ }+ j1 F48.5 中值滤波器设计
# \9 F+ w4 l8 w6 t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
函数原型：
void MidFilter(float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint32_t blockSize, uint32_t order)

: b8 O8 W/ m( X: Z2 b$ }函数描述：
, t- P' L' x. j$ J: j) J这个函数用于一段数据的中值滤波。
- e6 g3 D* D0 \8 ]
" i: p  V; {' J# x- N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。
+ L  f" _' V9 l; T% o0 R  第3个参数是滤波数据个数，至少为2。
6 E5 I0 ?3 n1 h  m5 R' x  第4个参数是滤波阶数，至少为2。

48.5.2 函数MidFilterRT
, J' I" U, P$ `; @1 A6 T4 {函数定义如下：
- w0 d, Q: o$ }# _+ n6 Z3 ovoid MidFilterRT(float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint8_t ucFlag, uint32_t order)

函数描述：
/ W) y4 h8 ]/ j1 P: O这个函数用于逐个数据的实时滤波。
* {, y6 J& _! N: X& X& D
函数参数：
  第1个参数是源数据地址。
0 K* k0 I  o7 b( L; V) b  第2个参数是目的数据地址。
  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。
" |$ M( n+ N: N, X$ C5 J  k  第4个参数是滤波阶数，至少为2。

9 m- s# k& I+ h; |& p* h+ W48.5.3 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：
+ Z7 w0 d4 c8 Q" Z
#define TEST_LENGTH_SAMPLES  1024    /* 采样点数 */

5 Q! K' e5 T% J7 g7 c#define MidFilterOrder  16           /* 滤波阶数 */

8 q3 F) o( ?2 a' Q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。
/ G8 E: g( E8 z$ b
6 _& j, w' I9 T- D# I$ M/ |  [5 a第2个宏定义：设置滤波阶数。
4 Z1 s' q% L, S4 ~
48.5.4 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 M8 h5 K& [2 l1 p

1. /*
   , w1 N/ }/ C9 W! V
2. *********************************************************************************************************
   0 P6 u+ e! p3 P8 |) |9 c
3. *    函 数 名: MidFilterBlockTest
   % g) ?* \  |! L( T5 C- D# x. _% i4 d
4. *    功能说明: 整块数据滤波测试
   
5. *    形    参: 无
     @2 W3 q* F: J( J1 p
6. *    返 回 值: 无
   & a! l( v# l  ~, [; t+ `
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. void MidFilterBlockTest(void)
   9 H& i, g: T3 G; Z: R2 m( W4 C
10. {
    ' ~4 M+ e( v4 c5 F2 e
11. 
    7 [- @; j: W) c: h
12.     MidFilterBlock((float32_t *)&testdata[0], &DstDate[0], TEST_LENGTH_SAMPLES, MidFilterOrder);
    
13. 
    
14.     for(int i = 0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    ! P+ A! A2 ^, B" G0 t) \; W
15.     {
    $ P: _$ b& ^1 s7 n( d( V
16.         printf("%f, %f\r\n", testdata, DstDate);
    
17.     }
    
18. }

复制代码

( b) t9 d. R+ H滤波器效果，红色是原始波形，杏黄色是滤波后效果：

1 S0 Z/ c- e- j6 e2 I! ~

2 z# |, f. b6 t/ N% j6 U

% u" [- L% j; M$ _
48.5.5 逐个数据中值滤波测试 (支持实时滤波)
5 y- S7 V6 r% b$ Y; k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。
. z& m) `& d7 k' ]9 v( Y0 w

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   ( S" c( D, M: w* m1 J) _
3. *    函 数 名: MidFilterOneByOneTest
   9 h9 D' o4 H$ r+ L. W; @
4. *    功能说明: 逐个数据滤波测试
   
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   * G5 A7 D) L) b9 l
7. *********************************************************************************************************
   # ~% O4 h% {+ v. _, ?' q+ ?* z" i
8. */
   
9. void MidFilterOneByOneTest(void)
   5 n: J7 ]& C" `7 h! ?5 ?& U* A
10. {
    
11.     float32_t  *inputF32, *outputF32;
    
12. 
    4 m! |: P/ N0 _; I  X$ l
13.     inputF32 = (float32_t  *)&testdata[0];
    - a9 M: n* C" x" Z4 t
14.     outputF32 = &DstDate[0];
    + n( v6 b& D5 |" M
15. 
    
16.     /* 从头开始，先滤第1个数据 */
    
17.     MidFilterRT(inputF32 , outputF32, 1, MidFilterOrder);
    
18. 
    $ R) a3 q* ]% X) v8 X; V( K. z; y- S# s
19.     /* 逐次滤波后续数据 */
    
20.     for(int i = 1; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    . C/ ^' G1 d& l/ q- K  l3 p
21.     {
    
22.         MidFilterRT(inputF32 + i , outputF32 + i, 0, MidFilterOrder);
    
23.     }
    6 f7 B) e& a1 N' k
24. 
    6 x( B1 e$ c' Q9 }- I
25.     for(int i = 0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
26.     {
      I6 y, \5 I) o, T+ o/ s/ u( u
27.         printf("%f, %f\r\n", testdata<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;">, DstDate</span><span style="font-style: normal;">);
    
28.     }
    
29. }</span></span>

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：

+ S; I$ y& l5 }  z

8 S% {9 t* z0 b- ~- l3 s0 r0 k

1 h  A" i2 J( z: ~( g48.6 实验例程说明（MDK）
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)

实验目的：
! X+ t; @2 Z+ y  b% h学**值滤波器 。
# e# l; |( h4 f$ O: J9 H' d
实验内容：
启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
6 u  L! V  z* _! A/ C. }K1键按下，整块数据滤波测试。
# A! G% S! J  [% @. K5 K/ DK2键按下，逐个数据滤波器测试。


使用AC6注意事项
" t9 ^1 y1 @5 ?7 h) ]5 b特别注意附件章节C的问题

上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。

RTT方式打印信息：
' c; _5 C' d% X1 w7 J
* w: W3 t; R8 O1 G* |9 M( k

# @' H9 A' v$ ~
) g$ a7 W) B0 ~程序设计：

' a& n+ U) M9 s4 l& h% [  系统栈大小分配：
/ ^* |& t/ k% F0 U; C# V* X% {
; s4 D% [9 E- A3 M

" ?5 m/ z& D, l0 A# f
- G4 ]0 w. F' r+ e0 l9 _  RAM空间用的DTCM：

( X% ^5 t0 J: Z# y4 K- i7 f  硬件外设初始化
/ e! V7 D5 h" |. y
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
7 r6 t/ U9 _2 U2 {  ^' T" z

1. /*
   ; a, j2 k3 f& S* C. \: c0 B) a
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: bsp_Init
   9 R3 }/ R8 i# _) P( o% F& H: e
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
   
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   , M' ~1 ]$ G" A3 t  E" E+ v4 ^
7. *********************************************************************************************************
   7 @  [, R$ M  ~, H" B
8. */
   2 l; u7 D+ M) B1 ]/ \; ~* B
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    
12.     MPU_Config();
    
13. 
    
14.     /* 使能L1 Cache */
    
15.     CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    9 z; R. n9 L" i
17.     /*
    1 r. J: W5 o0 L: R
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。
    
20.        - 设置NVIC优先级分组为4。
    
21.      */
    
22.     HAL_Init();
    - _  F- G: Z" `
23. 
    ' Y! n2 D0 \& K5 Y6 _: h) {: \  A
24.     /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    2 l. |3 t3 i* c, @0 d' s9 j, [: w& E
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。
    ; N' ]  }1 U6 m9 P( j& h
28.     */
    
29.     SystemClock_Config();
    
30. 
    # D7 r$ F. H1 X) d6 t
31.     /*
    8 ~9 @/ D: `8 v# x6 @1 N
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。
    
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.     */   
    , o0 P# S, x3 f+ F, S
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    ' F: L+ |1 b+ z% b
38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.     EventRecorderStart();
    2 D1 e1 \. J2 M3 ^( s9 q
40. #endif
    
41. 
    : J& {3 a  o+ ?0 z9 k  |
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 */
    1 O, K( Q% k! o0 u" W
45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
    1 E0 \8 q: }% Y! ^1 T
46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
    1 `* c. ]7 E. v5 K& k- G- _" N5 U
47. }

复制代码

* ~2 `" {1 q# W" Q/ `2 F7 O  MPU配置和Cache配置：
/ [' Q. t- p; |. D
3 `) G! P. q/ K% `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。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: MPU_Config
   ) E! J: f9 W3 s/ n  I$ M% {$ ^
4. *    功能说明: 配置MPU
   
5. *    形    参: 无
   . V3 h# `  n& \$ ^! h9 ^4 w
6. *    返 回 值: 无
   4 N, n- v% t: \& n% y$ p$ K
7. *********************************************************************************************************
   5 g0 j+ U, w- v
8. */
   : n7 A1 o7 k8 L' t4 V& v3 T% O
9. static void MPU_Config( void )
   / L1 d2 P# U3 k9 z# |& n
10. {
    
11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    / M6 H7 h- ~' ^0 k
12. 
    3 i0 w, a  b8 S% D
13.     /* 禁止 MPU */
    % B- ^, j1 ]  i% q! q
14.     HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
    
17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    : x( Q, T* o, K7 a, v
18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    - t6 D4 P+ J# p- J3 p& O
19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    # |4 g& c: K; \, R. a' F  q
20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    $ |& Y6 d* o. I6 V* P
21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;
      r0 ~5 g( t6 H; `8 }+ D  i
22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;
    
23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
      M# y, ]# J* N
24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    $ w& `& J( l& c3 v, F' Y
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ! o( r8 S) a3 G' A
30. 
    $ ^% \5 g5 T7 ~8 s' A5 t2 {; H+ s
31. 
    
32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    1 T& T) t. N) e. j
33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    8 E6 @+ c( {# J- T1 o
36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    
39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    " k0 e/ Y, k( D- A" }4 }
40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    5 k! S2 B; _5 m; c$ t; Y5 G
41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44. 
    , _3 @& x; p9 x" _0 A0 |" @2 V0 @
45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    : n/ V3 i/ |& i. L
46. 
    
47.     /*使能 MPU */
    
48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    0 j  ^9 I( m0 V, q! T
49. }
    ; f) ]1 ?( P+ R0 Y/ l) L
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    4 w5 I  X' a% |1 ^+ g; m
54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *    形    参: 无
    * ]" K4 L8 E& V/ A: Q, }
56. *    返 回 值: 无
    : P$ |( g' ~* d# d7 D
57. *********************************************************************************************************
    ' h- t; S& B) G# |+ [0 G; h# _7 Z
58. */
    6 ^2 i' B) d& ~4 ]% z- W- H+ p
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    
60. {
    
61.     /* 使能 I-Cache */
    
62.     SCB_EnableICache();
    . p! `7 C+ L$ P. b9 x
63. 
    ; K( T& ~: f6 T- R
64.     /* 使能 D-Cache */
    1 T7 K. V+ e3 W; q
65.     SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

  主功能：

主程序实现如下操作：

2 w( a5 U) v1 T- Q) C$ c) L 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。
K2键按下，逐个数据滤波器测试。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: main
   
4. *    功能说明: c程序入口
   ( S2 |5 U) j( V0 ^/ z
5. *    形    参: 无
   / z% y1 M2 ~2 t4 k: [) ~
6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. int main(void)
   
10. {
    
11.     uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    " p% `6 v( \! i6 g1 z
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. 
    0 g. `* V) c: g2 Q" \
17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
    4 }, I$ C+ I  w+ H8 [$ @
18. 
    . f9 m9 b. `3 |8 \3 ]. f
19. 
    
20.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
21. 
    6 m: g6 x8 t8 e
22.     /* 进入主程序循环体 */
    ; d9 a4 l5 W! U$ J8 i
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 */
    
26. 
    ) v% G! ~, h9 n  I
27. 
    
28.         if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
    7 L5 Z' G, Y7 \
29.         {
    
30.             /* 每隔100ms 进来一次 */
    
31.             bsp_LedToggle(2);    /* 翻转LED的状态 */
    . Z& w/ b/ K- E# }+ f
32.         }
    / Q% s5 v% L. a0 ~
33. 
    
34.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
35.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    + V+ f5 F  e/ E) t1 X
36.         {
    
37.             switch (ucKeyCode)
    
38.             {
    7 ]$ s1 H. n0 ~; v
39.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，整块数据滤波测试 */
    
40.                     MidFilterBlockTest();
    
41.                     break;
    
42. 
    
43.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，逐个数据滤波器测试 */
    2 _8 Q* Y2 k" @7 D
44.                     MidFilterOneByOneTest();
    . g' _: w' |8 ?2 R6 c7 H0 I
45.                     break;               
    
46. 
    ' g. `, ~2 f7 t& p( s0 u
47.                 default:
    
48.                     /* 其它的键值不处理 */
    : H9 c4 T: ~' `' o
49.                     break;
    
50.             }
      Q; Z  h  l% g1 R9 S1 z
51.         }
    $ s& C) p5 {, R  d# v  o
52. 
    % Q/ Y( j& D, r+ y& u
53.     }
    
54. }

复制代码

+ U0 V' c, s' h( w& q48.7 实验例程说明（IAR）
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)

0 W* p* a" I% g% W- B4 d( C实验目的：
学**值滤波器 。

实验内容：
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。
K2键按下，逐个数据滤波器测试。
1 u( X2 e. z) F! D. h6 e4 T0 z
+ N3 h# H0 U' T& ?* v* `" z2 x使用AC6注意事项
! O+ O; b- r/ @  M5 u, I, Z特别注意附件章节C的问题
. W5 n- h4 ^; ~- H
1 K0 w& b; K# ^: `/ J, D上电后串口打印的信息：

6 @2 Q( {$ L  C, O  V0 w" W" J; U波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。

* [3 e0 Q/ o/ d$ ~

; `; }! o0 n' c" P# J
  \; ^9 ?) D6 z  a" I/ p4 ]: v& ~: VRTT方式打印信息：

( @1 e9 p" H: }3 ]0 o: E

% _# _" ~! w# D  f# n; s
程序设计：

  系统栈大小分配：
! Z; A- }3 B( w* H' F

8 u8 e! k. O  \$ j! R* ~* [& K
% P, o) i4 d$ U# ~! A# O  RAM空间用的DTCM：

, u2 L5 R8 r6 z6 t

! I+ C( ]  ]% c
  硬件外设初始化
& {8 }2 i6 M7 u2 t, [
0 \* Q# N* K, ^8 J& {! l# o. e; K硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   , E5 w5 {: P; t& K
3. *    函 数 名: bsp_Init
   ) s5 z1 R, l- o' Q) E1 ]
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
   
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   ! y1 x3 ~% b3 K) R- e$ _6 r- ^
7. *********************************************************************************************************
   $ g6 m8 w, x3 [/ \# B
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   - y+ D& b$ _8 k( Z1 X  s6 i4 \
10. {
    ; S2 [, b; e9 |, Z' K* t1 _
11.     /* 配置MPU */
    
12.     MPU_Config();
    . G, _  L/ M! q3 F
13. 
    4 q; |& y+ [' x4 ]+ B- F: X: ^( d
14.     /* 使能L1 Cache */
    
15.     CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
      D5 c$ U. \8 M4 c0 Q
17.     /*
    ! z$ x% q# O( l! b' p( y
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。
    
20.        - 设置NVIC优先级分组为4。
    
21.      */
    . |) I. [6 D  e% ^
22.     HAL_Init();
    
23. 
    % r8 d: k- `- A2 y5 f6 I4 w) B$ w
24.     /*
    9 J! u! k. A4 X) ]5 X* f1 e. J
25.        配置系统时钟到400MHz
    4 A/ u1 Y! g! B+ A0 f& A: x4 w
26.        - 切换使用HSE。
    + B: w) ^7 a" A1 e) Q7 c, E
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    . l3 e' w5 I! ]& }& A
28.     */
    - W% ]$ l' [$ H1 k. ^/ Q" j
29.     SystemClock_Config();
    8 q+ k1 m3 s" P* ?1 I. B  ?
30. 
    
31.     /*
    . K: H2 L% |" g$ }' l3 i
32.        Event Recorder：
    ; d$ \( u5 _* H9 ~3 @- k. w) s' c% `
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。
    ; ]7 `; |3 _( x
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.     */   
    : l3 g9 q4 z. i3 B, Y: t' y* e
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    # U! q+ r* n. i1 z6 K
38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    $ n/ R% T( p) ~' M7 d( z
39.     EventRecorderStart();
    
40. #endif
    
41. 
    " S. R3 @2 K+ C; F" w% q! _
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 */
    ; U$ D) K7 p8 R* {
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 */   
    7 e% l" ~8 K) j) Q
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：
1 s) G/ m7 @8 x+ W; n2 E( v+ A& F
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。
5 F. \+ T$ C4 Q4 O
+ g+ c8 i  N5 S7 \, u

1. /*
   ; \7 r9 Z# T* Q
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: MPU_Config
   
4. *    功能说明: 配置MPU
   
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   6 u& v5 |# c2 A2 n
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   $ I- M, i& v9 g1 J3 A( p% z
10. {
    : k" J% @( }, e5 j( T
11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    2 V8 s6 J- V9 x# N0 {" ~+ i( X
12. 
    * {) U. }) ~9 i" J8 i8 T  v: w
13.     /* 禁止 MPU */
    6 }& x7 ?4 c2 b8 ^; X5 n2 B
14.     HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    : _& n9 K  i1 x0 f- t
17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    7 B/ Q& Z1 G9 `1 m
18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    ( ?0 ]- S9 L  J: V
19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ( Q# H% ?, `: X9 Z7 M3 P5 p# [
21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    & L" q, G2 b& ^" d! j
22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    ) h, N& J2 x, i
26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    1 E; L0 l  r. U- G2 R: S
27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    : j* P+ f' L2 ^2 u
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;
    ; `. o9 m' Y1 q; {# v/ t; m
34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    
36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ' i3 h9 g# w* y0 Y4 x0 z
37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    6 ?9 B4 g( E6 q$ R0 x
38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    
39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    9 o9 d; A4 i, b7 A
40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    3 K% Q0 }: O. P7 r& A& t
42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44. 
    
45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    4 `  f( v3 \6 q9 W- l
46. 
    5 N! M  ]. p4 _% Z2 X
47.     /*使能 MPU */
    ' b/ x, K9 I6 `; @4 q" \
48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    7 A" I# T3 S& p! _8 W- W* L
49. }
      h& Q( l( |% y! ]
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    ' A" ^$ F& t) t4 n4 H- x4 Z" O
54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    ' }" s, A6 P3 n, \
55. *    形    参: 无
    7 ^' J5 }+ R7 k" Z0 W
56. *    返 回 值: 无
    ( V1 F3 x' y! W' |) R. G& d) r
57. *********************************************************************************************************
    4 r$ h* u! B5 _
58. */
    / J: }+ K' J- @2 l
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    % f0 a# D' z% ~' z7 _7 k$ o! {
60. {
    2 b1 l* y" n8 F! V+ n0 H6 ~/ y% C7 o
61.     /* 使能 I-Cache */
    # d3 @" Z. A6 c% O3 _# n# z
62.     SCB_EnableICache();
    3 {( B2 W' W' O% O3 j1 |
63. 
    . {) e- B& N& n+ R" h
64.     /* 使能 D-Cache */
    
65.     SCB_EnableDCache();
    4 t. P$ ?  M. g) P* V
66. }

复制代码

  主功能：

主程序实现如下操作：

0 k8 C3 Y7 A8 _6 S" w0 ?$ }; p  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
' ]* u% n6 u  D  K1键按下，整块数据滤波测试。
( h0 z7 }; I  W( w/ Z4 i( a$ |: l  K2键按下，逐个数据滤波器测试。
, K8 g& V0 h1 ~5 L+ r9 I8 G8 \

1. /*
   . T3 j9 `3 R1 Q* }5 A5 x  A: s+ w
2. *********************************************************************************************************
   6 Y7 K# H2 d- o& v: O6 ]  D$ `
3. *    函 数 名: main
   
4. *    功能说明: c程序入口
   9 J9 K( G/ T) s9 J" ^
5. *    形    参: 无
   3 M! b% q: y* g  D, T: D/ y& `
6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
     {$ R3 z" [9 }& B% o
9. int main(void)
   ! e( T- q2 R4 a" I" x! |% W
10. {
    
11.     uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    3 `+ E- o# M* E- h
12.     uint16_t i;
    
13. 
    * @% \2 P, f9 j7 V
14.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    4 u! Y; }! t1 n
15.     PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    % F% K  q; m4 n, s
16. 
    
17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
    
18. 
    
19. 
    
20.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
21. 
    
22.     /* 进入主程序循环体 */
    % z8 M/ V1 U' y8 q& A" y/ Y) N
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 */
    
26. 
    ; B+ j: w% ?* ]9 U* v
27. 
    $ B- k& Q: n7 F) z, b
28.         if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
    
29.         {
    " f" ]' T! L# a  ]. f2 `5 }7 q
30.             /* 每隔100ms 进来一次 */
    0 z  S! h, ?6 E' Q- z$ E" u  M
31.             bsp_LedToggle(2);    /* 翻转LED的状态 */
    . V# q3 X( S1 q6 R0 e6 N8 g6 c$ J9 R& ^
32.         }
    3 i) i& ]+ K1 S7 @. v1 z
33. 
    ( ?% W7 c  x% ]4 G2 U7 `! w
34.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
35.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    2 r' Z$ a0 v% a* Z
36.         {
    
37.             switch (ucKeyCode)
    1 u% e0 M* l! K- T6 P5 }5 Q
38.             {
    " Y+ Z) V2 [2 o; Q3 C- Y
39.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，整块数据滤波测试 */
    " j5 S, R1 p  Y- c4 x+ Q
40.                     MidFilterBlockTest();
    # B  f3 h* f& R) ~
41.                     break;
    
42. 
    , W6 J; i  G: M$ I9 A
43.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，逐个数据滤波器测试 */
    
44.                     MidFilterOneByOneTest();
    
45.                     break;               
      H, }4 j6 h+ ^( k, q( N' u
46. 
    ( I# d8 P* l5 U4 Z. z9 @
47.                 default:
    & {( V  @  s+ ~0 G/ L
48.                     /* 其它的键值不处理 */
    
49.                     break;
    
50.             }
    
51.         }
    
52. 
    
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48.8 总结
, L0 N) ]  T4 |  V5 s) @& s% b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。


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