/ }* `% ]% ?( n$ A/ F9 H& K
$ [1 @& _+ `2 L# }特别说明：完整45期数字信号处理教程，原创高性能示波器代码全开源地址：链接

第13章 SupportFunctions的使用(一)

% P( ~* W8 E3 Z  x7 ?

    本期教程主要讲解支持函数中的数据拷贝，数据赋值和浮点数转换为定点数。

    13.1 数据拷贝 Copy

    13.2 数据填充 Fill

    13.3 浮点数转定点数 Float to Fix

    13.4 总结

7 S1 s6 N+ D- x. U13.1 数据拷贝Copy

这部分函数用于数据拷贝，公式描述如下：

    pDst[n] = pSrc[n];   0 <= n < blockSize.   

13.1.1 arm_copy_f32

函数定义如下：

    void arm_copy_f32(float32_t * pSrc, float32_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

    [in]   *pSrc     points to input vector   

    [out]  *pDst    points to output vector   

    [in]   blockSize length of the input vector   

13.1.2 arm_copy_q31

此函数的使用比较简单，函数定义如下：

    void arm_copy_q31(q31_t * pSrc, q31_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

     [in]   *pSrc     points to input vector   

     [out]  *pDst    points to output vector   

     [in]   blockSize length of the input vector         

13.1.3 arm_copy_q15

函数定义如下：

    void arm_copy_q15(q15_t * pSrc, q15_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

      [in]   *pSrc     points to input vector   

      [out]  *pDst    points to output vector   

      [in]   blockSize length of the input vector  

13.1.4 arm_copy_q7

函数定义如下：

    void arm_copy_q7(q7_t * pSrc, 7_t * pDst, int32_t blockSize)

参数定义：

     [in]   *pSrc     points to input vector   

     [out]  *pDst    points to output vector   

     [in]   blockSize length of the input vector         

13.1.5 实例讲解

实验目的：

    1. 学习SupportFunctions中的数据拷贝

实验内容：

    1. 按下按键K1, 串口打印函数DSP_Copy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：

程序设计：

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   2 s- E& g+ n9 x! J
3. *        函 数 名: DSP_Copy
   / G. O( v  r- s
4. *        功能说明: 数据拷贝
   # e1 d' R6 V1 t/ f
5. *        形    参：无
   4 T7 Z+ G; k" }4 o
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   ; s' {( G' E2 P' R. B
8. */
   8 O1 ~3 I3 J$ ~4 G: [% H
9. static void DSP_Copy(void)
   
10. {
    ' _5 u* C% E7 ?. H
11. float32_t pSrc[10] = {0.6557,  0.0357,  0.8491,  0.9340, 0.6787,  0.7577,  0.7431,  0.3922,  0.6555,  0.1712};
    % U# u, A) c5 K1 R" u3 n" Y7 O) S
12. float32_t pDst[10];
    6 s( z+ O8 H) K
13. uint32_t pIndex;
    7 j8 }6 ?. l7 ~2 Y* u
14. q31_t pSrc1[10];
    
15. q31_t pDst1[10];
    * i0 @' I8 k! m6 H) Z) ~6 p2 y
16. q15_t pSrc2[10];
    5 t. @0 V* C! h" ?' B; g
17. q15_t pDst2[10];
    ) `' M8 J; z( c+ V! d% p; l
18. q7_t pSrc3[10];
    
19. q7_t pDst3[10];
    
20. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    ! c+ X9 ^' A1 p" u6 ?
21. {
    
22. printf("pSrc[%d] = %f\r\n", pIndex, pSrc[pIndex]);
    * c, G, I5 G( Q* Z) K' X
23. }
    
24. arm_copy_f32(pSrc, pDst, 10);
    2 r: f5 }, R4 l; E: E/ _' A
25. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    ; M2 \1 B3 o- f  I# m5 O7 C. `
26. {
    5 }, I8 a! w) b; B  z* N
27. printf("arm_copy_f32: pDst[%d] = %f\r\n", pIndex, pDst[pIndex]);
    3 y, e; o0 G* J/ g9 l& b( h' @2 L
28. }
    / p7 W" I; R( d1 s, y" h+ H. {
29. 
    
30. /*****************************************************************/
    4 N9 r' n! R& t  E% z# ^( m
31. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    
32. {
    
33. pSrc1[pIndex] = rand();
    
34. printf("pSrc1[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc1[pIndex]);
    8 W0 B2 }7 Q) ^. p6 A( e& g
35. }
    9 E7 m7 y* R+ Q, \( R3 i
36. arm_copy_q31(pSrc1, pDst1, 10);
    ' h( w6 S; Q& T0 q7 p) P
37. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    9 x- d* D) K9 Y$ X* J$ Q: m. {
38. {
    0 n4 J* D, i3 R8 I1 ~
39. printf("arm_copy_q31: pDst1[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst1[pIndex]);
    
40. }
    4 S9 ^4 e* x) X
41. /*****************************************************************/
    & M& U& k. {% e' ?
42. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    9 y3 i. n" \9 z; d
43. {
    : T: P5 Q8 U0 I9 s9 H3 m, Y7 y( }$ l
44. pSrc2[pIndex] = rand()%32768;
    
45. printf("pSrc2[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc2[pIndex]);
    
46. }
      p, }( v: @/ I1 E; o" C
47. arm_copy_q15(pSrc2, pDst2, 10);
    
48. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    6 W, J& m: z) ^' }( L$ I* U
49. {
    
50. printf("arm_copy_q15: pDst2[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst2[pIndex]);
    
51. }
    ( u5 d9 v& |" Z1 \
52. /*****************************************************************/
    
53. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    # y9 E3 K9 @  U
54. {
    
55. pSrc3[pIndex] = rand()%128;
    1 y' p1 M8 y6 w- ~* ~0 D0 \
56. printf("pSrc3[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc3[pIndex]);
    
57. }
    
58. arm_copy_q7(pSrc3, pDst3, 10);
    7 V( O7 J- Y; Z3 H
59. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    
60. {
    
61. printf("arm_copy_q7: pDst3[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst3[pIndex]);
    
62. }
    
63. /*****************************************************************/
    
64. printf("******************************************************************\r\n");
    6 h$ H9 u0 G, G  N8 K
65. }

复制代码

- x2 J7 ~. o' S! Y
. T8 K: y: ]' s1 f/ W

13.2 数据填充Fill

这部分函数用于数据填充，公式描述如下：

    pDst[n] = value;   0 <= n < blockSize.  

13.2.1 arm_fill_f32

函数定义如下：

    void arm_fill_f32(float32_t value, float32_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

     [in]       value input value to be filled   

     [out]      *pDst points to output vector   

     [in]       blockSize length of the output vector   

13.2.2 arm_fill_q31

此函数的使用比较简单，函数定义如下：

    void arm_fill_q31(q31_t value, q31_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

     [in]       value input value to be filled   

     [out]      *pDst points to output vector   

     [in]       blockSize length of the output vector   

0 ]: ~$ \8 h& D! u4 }3 R  ]13.2.3 arm_fill_q15

函数定义如下：

    void arm_fill_q15(q15_t value, q15_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

     [in]       value input value to be filled   

     [out]      *pDst points to output vector   

     [in]       blockSize length of the output vector   

- r( V5 P& N' @1 y13.2.4 arm_fill_q7

函数定义如下：

    void arm_fill_q7(q7_t value, q7_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

     [in]       value input value to be filled   

     [out]      *pDst points to output vector   

     [in]       blockSize length of the output vector   

13.2.5 实例讲解

实验目的：

    1. 学习SupportFunctions中的数据填充

实验内容：

    1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_Fill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：

程序设计：

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   % h* F; A/ T+ z1 J" ]) k- E9 V
3. *        函 数 名: DSP_Fill
   ; W& [/ O5 a& R' R3 K
4. *        功能说明: 数据填充
   
5. *        形 参：无
   $ y4 s6 E+ q4 c. F. V
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   4 l* i! J' e& Z" V' N. U
8. */
   
9. static void DSP_Fill(void)
   - ?7 s* Y" N2 ]- d( n. ^
10. {
    $ l) n/ {5 ]0 K( J
11. float32_t pDst[10];
    0 z) Z' [% Z- H* Y1 q( O+ Q
12. uint32_t pIndex;
    
13. q31_t pDst1[10];
    2 b% |2 R7 J) P
14. q15_t pDst2[10];
    , {# G# L& z. `) k( z( |
15. q7_t pDst3[10];
    
16. 
    
17. arm_fill_f32(3.33f, pDst, 10);
    % ~+ K- Z9 {5 [7 @: o
18. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    8 Z# O' K- n5 ]) t4 {
19. {
    9 ]5 {( {8 K. y+ V7 b/ Z* `6 L
20. printf("arm_fill_f32: pDst[%d] = %f\r\n", pIndex, pDst[pIndex]);
    
21. }
    
22. 
    
23. /*****************************************************************/
    
24. arm_fill_q31(0x11111111, pDst1, 10);
    , O3 K: k. k3 `# {9 ]& ?
25. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    5 I6 Q" `  ^+ A& y* \
26. {
    6 }  P8 o. H7 f  g
27. printf("arm_fill_q31: pDst1[%d] = %x\r\n", pIndex, pDst1[pIndex]);
    
28. }
    
29. /*****************************************************************/
    5 ~' P& _4 r1 l8 w- n
30. arm_fill_q15(0x1111, pDst2, 10);
      e" U4 q% ]# p9 Z
31. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    " T3 _2 Y% J; c. v7 d
32. {
    # ]% e. J8 t2 ]% z; E  \0 ~
33. printf("arm_fill_q15: pDst2[%d] = %x\r\n", pIndex, pDst2[pIndex]);
    / \' v( |4 H4 _3 I
34. }
    
35. /*****************************************************************/
    
36. arm_fill_q7(0x11, pDst3, 10);
    
37. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    5 \. E8 \1 e  G6 q' |
38. {
    
39. printf("arm_fill_q7: pDst3[%d] = %x\r\n", pIndex, pDst3[pIndex]);
    ; v$ t! Y: g+ s& l+ H+ K  ]
40. }
    
41. /*****************************************************************/
    
42. printf("******************************************************************\r\n");
    
43. }

复制代码

) c# n( D/ y7 a- V, C

13.3 浮点数转定点数Float to Fix 13.3.1 arm_float_to_q31

公式描述：

    pDst[n] = (q31_t)(pSrc[n] * 2147483648);   0 <= n < blockSize

函数定义如下：

    void arm_float_to_q31(float32_t * pSrc, q31_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

    [in]    *pSrc     points to the floating-point input vector   

    [out]  *pDst     points to the Q31 output vector   

    [in]    blockSize length of the input vector

注意事项：

    1. 这个函数使用了饱和运算。

    2. 输出结果的范围是[0x80000000 0x7FFFFFFF]

13.3.2 arm_float_to_q15

公式描述：

    pDst[n] = (q15_t)(pSrc[n] * 32768);   0 <= n < blockSize.   

函数定义如下：

     void arm_float_to_q15(float32_t * pSrc, q15_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

    [in]    *pSrc     points to the floating-point input vector   

    [out]  *pDst     points to the Q15 output vector   

    [in]    blockSize length of the input vector

注意事项：

    1. 这个函数使用了饱和运算。

    2. 输出结果的范围是[0x8000 0x7FFF]

13.3.3 arm_float_to_q7

公式描述：

    pDst[n] = (q7_t)(pSrc[n] * 128);   0 <= n < blockSize.   

函数定义如下：

    void arm_float_to_q7(float32_t * pSrc, q7_t * pDst, uint32_t blockSize)

参数定义：

    [in]    *pSrc     points to the floating-point input vector   

    [out]  *pDst     points to the Q7 output vector   

    [in]    blockSize length of the input vector

注意事项：

    1. 这个函数使用了饱和运算。

    2. 输出结果的范围是[0x80 0x7F]

13.3.4 实例讲解

实验目的：

    1. 学习SupportFunctions中的浮点数转定点数

实验内容：

    1. 按下按键K3, 串口打印函数DSP_FloatToFix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：

程序设计：

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   7 v! e7 `  Q+ r& B: u
3. *        函 数 名: DSP_FloatToFix
   % J. B; z0 W' d2 m2 n  M
4. *        功能说明: 浮点数转定点数
   
5. *        形 参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   5 ?  g1 Z9 R5 a* W9 Q0 [6 d/ U
8. */
   5 g  D- `) v2 S9 s
9. static void DSP_FloatToFix(void)
   ' y& R' X* j) F( s& W) X
10. {
    
11. float32_t pSrc[10] = {0.6557, 0.0357, 0.8491, 0.9340, 0.6787, 0.7577, 0.7431, 0.3922, 0.6555, 0.1712};
    * M& T+ {0 w2 t/ `
12. uint32_t pIndex;
    1 V* X$ @* F& [% `
13. q31_t pDst1[10];
    , W% Q) G! ]( g8 Y, X
14. q15_t pDst2[10];
    
15. q7_t pDst3[10];
    3 g' ~/ Z% f) `) Q9 O' b1 E
16. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    3 T: \9 B% `3 ^& Z4 N1 C" T) ]% a
17. {
    ( v; P% I8 g/ v. b! j
18. printf("pSrc[%d] = %f\r\n", pIndex, pSrc[pIndex]);
    ( k; s6 P0 E# g0 g% H
19. }
    ) f8 `; U7 j/ o0 x7 J8 |5 R( @- i& ~
20. /*****************************************************************/
    " ~; m7 E' m% T. E9 l- Q
21. arm_float_to_q31(pSrc, pDst1, 10);
    # e) A% r) p3 p& M6 Q
22. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    - A6 d' y2 E- x) q
23. {
    $ j) \% o5 N/ a. T7 a) J; ^
24. printf("arm_float_to_q31: pDst[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst1[pIndex]);
    
25. }
    , t( d& i( c2 Q3 i
26. /*****************************************************************/
    
27. arm_float_to_q15(pSrc, pDst2, 10);
    1 v; x  `/ }0 O% y
28. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    ) b8 B' W8 m6 S4 E% q
29. {
    
30. printf("arm_float_to_q15: pDst1[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst2[pIndex]);
    
31. }
    8 r- p+ c3 Q) z# V. U
32. /*****************************************************************/
    ) G+ r- f' b0 S& ^4 i
33. arm_float_to_q7(pSrc, pDst3, 10);
    
34. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    , r" \- ^9 o: a% ^0 F
35. {
    1 q3 `8 y+ Q& I8 {, @0 K
36. printf("arm_float_to_q7: pDst2[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst3[pIndex]);
    0 k1 I$ |0 ^! k# r7 X# Y
37. }
    ; E0 L- l! P8 P! ^3 i, @4 k
38. /*****************************************************************/
    
39. printf("******************************************************************\r\n");
    
40. }

复制代码

13.4 总结

    本期教程就跟大家讲这么多，有兴趣的可以深入研究这些函数源码的实现。

学习了啊

不懂，帮顶

谢谢分享