+ T( X  Q) W. Z& z$ w7 u
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第6章 ARM官方DSP库的移植

    本期教程主要讲解ARM官方DSP库的移植和一些相关知识的介绍。

    6.1 DSP库的下载和说明

    6.2 DSP库在MDK上的移植

    6.3 简易DSP库函数验证

    6.4 总结

+ a( M" R- g" \. k% `# V' }& D6.1 DSP库的下载和说明

    下面详细的给大家讲解一下官方DSP库的移植。

6.1.1 DSP库的下载

    DSP库是包含在CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）里面的，所以下载DSP库也就是下载CMSIS。有两个地方可以下载CMSIS，一个是ARM官网，一个是ST官网。首先说一下如何在ARM官网下载。

l 第一步：登陆ARM官方网址：http://www.arm.com/zh/

l 第二步：注册一个ID号，ARM官网不像ST官网，不注册就可以下载大部分资料，在ARM官网下载资料一定要注册一个ID。

l 第三步：具体注册过程就不多说了，按照提示步骤走即可。注册后可以简单的熟悉一下ARM官网的结构，然后查询我们需要下载的CMSIS，也可以直接在这里检索CMSIS即可。

  n 检索后打开界面如下：

  n 点击进去后，如下就是我们要找的CMSIS

关于ST官方上CMSIS的下载就不在这里赘述了，在STM32-V5开发板用户手册第5章：ST官方固件库介绍有详细的说明。

6.1.2 DSP库的说明

    这里我们以ST官方的F4系列固件库V1.3.0为标准进行移植。打开固件库里面的CMSIS文件，可以看到如下几个文件：

l 其中DSP_Lib中的文件如下：

Examples中的文件如下（这些是ARM官方提供的DSP实例）：

Source中的文件如下（这些是DSP库的源文件）：

一般情况下不建议将源文件加到工程里面，直接将ARM官方整理好的DSP库文件加入到工程中即可。不过需要查看库文件源码实现的话，可以加入源文件。

l Lib文件夹中就是DSP库文件

    打开后主要有以下三个文件夹：

    其中ARM文件夹中是我们可以加入到MDK中的DSP库，主要有以下几个版本：

    其中最后一个arm_cortexM4lf_math.lib是用于Cortex-M4系列带FPU的DSP库文件（l表示小端格式，b表示大端格式）。

9 W& z0 k2 z1 ?' `/ r' _+ b

' m2 `8 O- \( S* O( w/ b8 _
6.2 DSP库在MDK上的移植

    下面我们讲解一下如何在MDK上面移植DSP库，DSP库的移植相对比较容易。这里我们仅介绍如何移植DSP库到MDK上面，官方没有IAR版本的库，所以无法提供移植（可以尝试将源码在IAR中进行编译）。

6.2.1 第一步：建立MDK工程并添加DSP库

    为了方便起见，我们这里不再专门建立一个MDK工程了，直接以V5开发板中的例子：V5-101_按键检测和LED控制例程为模板进行添加即可。打开这个实例并在左侧添加针对Cortex-M4F的DSP库。

6.2.2 第二步：添加头文件路径

    添加DSP所需的头文件路径，这个头文件路径是已经在工程中添加好的，这里只是跟大家强调一下。

6.2.3 第三步：添加宏定义

    添加宏定义如下（这里将STM3240XX换成了STM32F40_41xxx）：

6.2.4 第四步：开启FPU

    需要客户通过MDK开启FPU，开启方法如下：

    另外根据ARM官方DSP库的要求，还需要设置宏__FPU_PRESENT为1，不过这个宏已经在文件stm32f4xx.h中设置了（为保险起见，建议把__FPU_PRESENT在第三步的地方也加上，因为部分DSP函数会因为没有这个声明而报错）。

6.2.5 第五步：添加头文件arm_math.h

    用到DSP库函数的相应的文件得添加#include "arm_math.h"的支持。

    按照上面五部操作即可完成DSP库的移植，移植好我们通过几个DSP库中的函数验证下是否正确。

6.3 简易DSP库函数验证

    这里我们主要运行下函数arm_abs_f32，arm_abs_q31，arm_abs_q15这三个函数，以此来验证我们移植的DSP库是否正确。

实验目的：

    1. 学习官方DSP库的移植

实验内容：

    1. 按下按键K1, 串口打印函数arm_abs_f32的输出结果

    2. 按下按键K2, 串口打印函数arm_abs_q31的输出结果

    3. 按下按键K3, 串口打印函数arm_abs_q15的输出结果

实验现象：

    通过窗口上位机软件SecureCRT（V5光盘里面有此软件）查看打印信息现象如下（分别按几次K1，K2，K3）：

程序设计：

    程序的设计也比较简单，通过按下不同的按键从而打印不同的DSP库函数执行结果，主程序如下：

1. #include "bsp.h"         /* 底层硬件驱动 */
   
2. #include "arm_math.h"
   # b4 S& J: q% v  m4 C+ _2 E% q; ]
3. 
   7 a4 v# F4 K5 u$ H& C( ~" \) |
4. /* 定义例程名和例程发布日期 */
   - d: V4 P6 D  q6 G$ d: m0 [* b$ m0 n  K
5. #define EXAMPLE_NAME        "V5-900_ARM官方DSP库的移植"
   
6. #define EXAMPLE_DATE        "2014-08-25"
   
7. #define DEMO_VER         "1.0"
   
8. 
   . I. M+ }- h( H( t* E
9. /* 仅允许本文件内调用的函数声明 */
   
10. static void PrintfLogo(void);
    
11. 
    9 J. A9 a: u& n( V) `: v
12. /*
    
13. *********************************************************************************************************
    * L- s* o2 N8 I2 s7 l
14. *        函 数 名: main
    
15. *        功能说明: c程序入口
    5 f+ V0 E- l+ n* ~( M
16. *        形 参：无
    
17. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    9 ]! s' U% @. G' r2 _- i
18. *********************************************************************************************************
    1 D- ^7 b/ I; E! G& b7 H
19. */
    
20. int main(void)
    6 Q2 B- k* Y# m
21. {
    9 a7 A/ w7 d% j6 ?( K: D7 y
22. uint8_t ucKeyCode;         /* 按键代码 */
    : n; \7 T8 \: y! Q, I
23. float32_t pSrc;
      }% H' Y( K& o# w2 J' k9 |
24. float32_t pDst;
    / P( J9 B' S# k8 Z) H: O
25. q31_t pSrc1;
    
26. q31_t pDst1;
    ; s8 z) M; c* h8 ^+ P
27. q15_t pSrc2;
    
28. q15_t pDst2;
    1 L. j/ l# p, Q& z3 B4 e
29. 
    
30. bsp_Init();         /* 硬件初始化 */
    
31. PrintfLogo();        /* 打印例程信息到串口1 */
    . f7 y9 d0 v. ^  B$ e1 k. V
32. 
    3 D+ f9 O4 B2 l
33. bsp_StartAutoTimer(0, 500);        /* 启动1个500ms的自动重装的定时器 */
    
34. 
    : u. Y  }- l, O0 Z
35. /* 进入主程序循环体 */
    
36. while (1)
    3 ^( _. I" E9 E0 y' s
37. {
      p9 h4 b6 O' k' s
38. 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 */
    
39. 
    - D/ l; o6 Y, h7 f4 f* ]+ s( T
40. if (bsp_CheckTimer(0))        /* 判断定时器超时时间 */
    ( f4 ]2 z; k- Y) _' S9 P- s5 _
41. {
    7 }* c, g! e9 |0 I' ~: G
42. /* 每隔500ms 进来一次 */
    
43. bsp_LedToggle(4);        /* 翻转LED4的状态 */
    
44. }
    
45. 
    6 I4 v8 Y* ]' f, h- O+ O( N
46. /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
    3 r7 N9 r. D' H3 V
47. ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
48. if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    # }' ]# K) k5 ]' h
49. {
    
50. switch (ucKeyCode)
    
51. {
    - s  M' ^6 U! V' P+ O+ _
52. case KEY_DOWN_K1:         /* K1键按下 */
    ( x: Z5 e( `+ X6 ~+ d* |9 m$ U
53. pSrc -= 1.23f;
    9 L1 N1 X0 @7 p
54. arm_abs_f32(&pSrc, &pDst, 1);
    
55. printf("pDst = %f\r\n", pDst);
    
56. break;
    
57. case KEY_DOWN_K2:         /* K2键按下 */
    
58. pSrc1 -= 1;
    , Q6 S2 |% D# H% u- p7 L0 _
59. arm_abs_q31(&pSrc1, &pDst1, 1);
    $ M8 ^8 o( n5 N+ N) P4 D/ D- C
60. printf("pDst1 = %d\r\n", pDst1);
    7 J! d- ?) A. y7 `
61. break;
    
62. 
    
63. case KEY_DOWN_K3:         /* K3键按下 */
    
64. pSrc2 -= 1;
    2 h1 x0 J# L' T+ U+ L) m( T
65. arm_abs_q15(&pSrc2, &pDst2, 1);
    , o, }6 s* u- I6 `6 L* G) F
66. printf("pDst2 = %d\r\n", pDst2);
    
67. break;
    
68. default:
    4 `- o- M. @7 C8 b! |% Y! H* X$ ~: f
69. /* 其它的键值不处理 */
    / g9 D, L! q' C- o: G) M, f, }- {
70. break;
    3 L4 k* T5 g  d3 ?2 ^
71. }
    
72. }
    . U# I% k# N) ^9 {6 J! S3 A
73. }
    
74. }

复制代码

6.4 总结

    本期教程主要跟大家介绍了官方DSP库的移植，相对来说移植也比较简单，建议初学的同学按照这个步骤移植一遍。

学习了，，，，，

学习了

学习了，支持

很详细，期待整一个集合贴~

学习一下

楼主我想问一下，我该怎么用iar平台来使用FFT库啊，我的芯片是64Kflash16Kram的，但是编译后老是出错解决不了，求解.
void FFTPro(void)
* J$ c' p2 D$ P{
  uint16_t i,j;
1 b* E6 @" l8 D     arm_rfft_instance_q15 S;
     /* 实数序列FFT长度 */
   uint32_t fftSize = 32;
     /* 正变换 */
6 Q+ a0 E1 J$ C3 v9 l6 e, O   uint32_t ifftFlag = 0;
     /* 码位倒序 */
   uint32_t doBitReverse = 1;
   
) z8 K5 [$ ]* H' y4 f8 v0 h+ H     /* 初始化结构体S */
) i: H- @4 ^0 @( J3 d7 R7 o    arm_rfft_init_q15(&S, fftSize, ifftFlag, doBitReverse);
    一调用这个函数就会出故障
6 p* E: a! e+ L' ?8 l9 vLinking
Error[Lp011]: section placement failed
- u! g0 w/ y9 C5 ^3 y            unable to allocate space for sections/blocks with a total estimated minimum size of 0x1456c bytes (max align 0x4) in <[0x08000000-0x0800ffff]>  
; m% H; H* `' T(total uncommitted space 0xfe78).
Error while running Linker
Total number of errors: 1
Total number of warnings: 2

, ~+ b/ D+ n$ B3 y) ?( t

nizhenyuchina 发表于 2018-8-26 17:03
楼主我想问一下，我该怎么用iar平台来使用FFT库啊，我的芯片是64Kflash16Kram的，但是编译后老是出错解决不 ...

你的Flash超了。

请问一下 STM32 F103也是按照这个方法添加使用吗