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【安富莱——DSP教程】第19章 MatrixFunctions的使用(一)

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baiyongbin2009 发布时间:2015-3-31 11:25
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5 D  s: I# X) w4 ^
第19章 MatrixFunctions的使用(一)

1 r- _/ r0 K$ p4 k( |0 p7 {8 L
    本期教程主要讲解矩阵运算中的初始化,加法,逆矩阵和减法。
    19.1 矩阵初始化 MatInit
    19.2 矩阵加法 MatAdd
    19.3 逆矩阵 MatInverse
    19.4 矩阵减法 MatSub
    19.5 总结

9 _- I: p6 i3 u! w  _19.1 矩阵初始化 MatInit19.1.1 arm_mat_init_f32
函数定义如下:
    void arm_mat_init_f32(
        arm_matrix_instance_f32 * S,
        uint16_t nRows,
        uint16_t nColumns,
        float32_t * pData)
参数定义:
    [in,out] *S         points to an instance of the floating-point matrix structure.   
    [in]     nRows    number of rows in the matrix.   
    [in]     nColumns number of columns in the matrix.   
    [in]     *pData           points to the matrix data array.  
注意事项:
    1. arm_matrix_instance_f32的结构体定义如下(在文件arm_math.h文件里面):
      typedef struct
          {
              uint16_t numRows;     // number of rows of the matrix.
              uint16_t numCols;      // number of columns of the matrix.
              float32_t *pData;       // points to the data of the matrix.
          } arm_matrix_instance_f32;
/ i; Q' w( e, U! k3 r7 _
19.1.2 arm_mat_init_q31
函数定义如下:
    void arm_mat_init_q31(
        arm_matrix_instance_q31 * S,
        uint16_t nRows,
        uint16_t nColumns,
        q31_t * pData)
参数定义:
    [in,out] *S         points to an instance of the floating-point matrix structure.   
    [in]     nRows    number of rows in the matrix.   
    [in]     nColumns number of columns in the matrix.   
    [in]     *pData           points to the matrix data array.  
注意事项:
    1. arm_matrix_instance_q31的结构体定义如下(在文件arm_math.h文件里面):
      typedef struct
           {
              uint16_t numRows;     // number of rows of the matrix.
              uint16_t numCols;      // number of columns of the matrix.
              q31_t  *pData;        // points to the data of the matrix.
           } arm_matrix_instance_q31;

3 p4 S* q' k; l) Y8 z
19.1.3 arm_mat_init_q15
函数定义如下:
    void arm_mat_init_q15(
        arm_matrix_instance_q15 * S,
        uint16_t nRows,
        uint16_t nColumns,
        q15_t * pData)
参数定义:
    [in,out] *S         points to an instance of the floating-point matrix structure.   
    [in]     nRows    number of rows in the matrix.   
    [in]     nColumns number of columns in the matrix.   
    [in]     *pData           points to the matrix data array.  
注意事项:
    1. arm_matrix_instance_q15的结构体定义如下(在文件arm_math.h文件里面):
      typedef struct
          {
              uint16_t numRows;     // number of rows of the matrix.
              uint16_t numCols;      // number of columns of the matrix.
              q15_t  *pData;        // points to the data of the matrix.
          } arm_matrix_instance_q15;

/ c  e6 L& J8 H4 R$ S
19.1.4 实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中矩阵的初始化
实验内容:
    1. 按下按键K1, 串口打印函数DSP_MatInit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:
19.1.png
程序设计:
  1. /*9 @: H( H2 H. S& h3 ^0 S! Y
  2. *********************************************************************************************************
    9 N7 }4 V+ _) k+ j" O
  3. *        函 数 名: DSP_MatInit
    * E+ n' D" k' ~0 M* b
  4. *        功能说明: 矩阵数据初始化
    ! j9 P8 c2 `  H
  5. *        形    参:无
    % y, }7 ^* w" x$ ?
  6. *        返 回 值: 无. ?5 E7 \, q# Z. W: g
  7. *********************************************************************************************************
    + U5 v5 k9 b5 X( `* w5 f, ]. K; G3 U
  8. */
      `9 T6 n) R  Q$ v6 c! K
  9. static void DSP_MatInit(void)8 ?) D/ ^) f# }. j  ^, Q
  10. {8 C, f# L8 c. h( m  t6 w( I
  11. uint8_t i;0 X% C* I' h. r8 ?

  12. 7 E& D- I/ p* x# n
  13. /****浮点数数组******************************************************************/
    7 k+ `' S( e, Z
  14. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};. m( g" o+ `5 U' A- M/ J* L8 ^
  15. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    + H3 w1 P% Q3 g: `
  16. arm_matrix_instance_f32 pDst;
    6 D" Q; C- J; w% i$ @2 F
  17. /****定点数Q31数组******************************************************************/
    4 b* a1 `) R! j  D
  18. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    / @. N. k- c: b3 F
  19. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据7 j# I1 M! L- y) G4 l
  20. arm_matrix_instance_q31 pDst1;
    & \/ L. n6 i, h
  21. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    ! L. E; c& ~% D  I, q1 M4 i
  22. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    3 Z# G$ y5 G( ?- l
  23. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据: V$ i4 p5 o; ?
  24. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    9 S* l* D4 v: e, Q! z& D$ A
  25. /****浮点数***********************************************************************/, V- ?# P2 O/ g! |; X) R
  26. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    $ |( s% |; w6 n3 T+ f1 @' {
  27. arm_mat_init_f32(&pSrcA, 3,3, pDataA);; f( [6 Y" T  a
  28. for(i = 0; i < 9; i++)
    7 H0 R# z4 K2 w
  29. {
    " R. i8 W( l* S! }* C  I7 F& |' X9 z+ c* d
  30. printf("pDataA[%d] = %f\r\n", i, pDataA[i]);9 C) l% N  x8 D, ]8 V
  31. }, y& g6 e, T4 [
  32. /****定点数Q31***********************************************************************/: _3 Q- p2 ~6 _5 r
  33. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    % \5 ?, ]" e, T. ^( c' Q9 S% I
  34. arm_mat_init_q31(&pSrcA1, 3,3, pDataA1);, ~4 {: G4 w' v0 U& p
  35. for(i = 0; i < 9; i++)
    1 D0 R' q* V: }7 S' S( n
  36. {
      }9 T+ N- M1 {5 S4 E
  37. printf("pDataA1[%d] = %d\r\n", i, pDataA1[i]);
    - Q% I' t& I4 v* G6 |
  38. }3 g& K7 t1 l, H0 j& r  U2 L
  39. /****定点数Q15***********************************************************************/: e3 }. B' m/ Y( [; H/ K9 R
  40. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    - u& w, g( K% [! @
  41. arm_mat_init_q15(&pSrcA2, 3,3, pDataA2);3 q6 M% A* c* e. c8 n2 r( E; \5 I
  42. for(i = 0; i < 9; i++). m* |, {5 o6 ?$ I2 g
  43. {
    6 _$ I7 H( F0 I" z
  44. printf("pDataA2[%d] = %d\r\n", i, pDataA2[i]);
    0 e( E- r& w7 G# n5 k! V
  45. }7 e  J( m3 y: S, K# j+ i9 x
  46. }
复制代码

9 }4 E1 ^. }; F  {" i$ c. y; g
赞 收藏 评论5 发布时间:2015-3-31 11:25

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5个回答
baiyongbin2009 回答时间:2015-3-31 11:28:59
19.2 矩阵加法 MatAdd  O8 T2 h9 h- p( n2 {

) S; @8 Q, ]8 N5 E4 ^" `19.2.1 arm_mat_add_f32
公式描述(以3*3矩阵为例进行说明):
19.2.png
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_add_f32(
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_f32 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA   points to the first input matrix structure        
    [in]    *pSrcB   points to the second input matrix structure        
    [out]   *pDst   points to output matrix structure        
    return                     The function returns either     
注意事项:
    1. pSrcA,pSrcB,pDst的行数和列数必须是相同的,要不没有办法使用加法运行。
    2. 矩阵在数组中的存储是从左到右,再从上到下。

# |/ h/ J# ?7 u4 o* \
19.2.2 arm_mat_add_q31
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_add_q31(
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q31 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA   points to the first input matrix structure        
    [in]    *pSrcB   points to the second input matrix structure        
    [out]   *pDst   points to output matrix structure        
    return                     The function returns either     
注意事项:
    1. pSrcA,pSrcB,pDst的行数和列数必须是相同的,要不没有办法使用加法运行。
    2. 矩阵在数组中的存储是从左到右,再从上到下。

& M" F) A6 _* G# O2 y! _
19.2.3 arm_mat_add_q15
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_add_q15(
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q15 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA   points to the first input matrix structure        
    [in]    *pSrcB   points to the second input matrix structure        
    [out]   *pDst   points to output matrix structure        
    return                     The function returns either     
注意事项:
    1. pSrcA,pSrcB,pDst的行数和列数必须是相同的,要不没有办法使用加法运行。
    2. 矩阵在数组中的存储是从左到右,再从上到下。

: B1 [/ o8 v) p; o! m
19.2.4 实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中矩阵的加法
实验内容:
    1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_MatAdd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:
19.3.png
程序设计:
  1. /*
    - M6 E! d: x% O: }
  2. *********************************************************************************************************
    ( }% e$ h( ~, |
  3. *        函 数 名: DSP_MatAdd
    ) N' ]4 H, [" t& l! A3 B
  4. *        功能说明: 矩阵求和* C. U9 I4 }2 [7 a
  5. *        形    参:无
    & C0 ~% s% e. \/ Y3 d; h; f
  6. *        返 回 值: 无
    4 D- Q! f; W' P) E% E, }3 z% P( n
  7. *********************************************************************************************************
    / A* K. g& A. x  N" Y
  8. */- X% e" ?/ M- ]; `  ^
  9. static void DSP_MatAdd(void)
    7 a* f8 z$ V7 R/ \: q8 c! I; U% h
  10. {
    , e1 w( h3 S. z- b$ f5 ~4 {
  11. uint8_t i;
    9 T! V7 A3 W; j* g- r
  12. /****浮点数数组******************************************************************/
    2 r5 Q- F+ R! q
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};: x. @) `# O5 W' {( _
  14. float32_t pDataB[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};1 k9 K. S2 k3 x; ~) u
  15. float32_t pDataDst[9];
    ' v; T! @3 ]7 i5 [
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    0 _: v( P6 B& _0 C
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据! [+ e0 q! E0 d5 A
  18. arm_matrix_instance_f32 pDst;" `. k% r8 Q( A
  19. /****定点数Q31数组******************************************************************/5 n8 \- x! Q. `  j
  20. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    " }. W( U/ ]; ~
  21. q31_t pDataB1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    ; n+ P: U# z6 H) n, |/ F
  22. q31_t pDataDst1[9];: \; q' M! X/ H" K
  23. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据
    . j) a# B0 o7 Z# n$ Z7 L* r
  24. arm_matrix_instance_q31 pSrcB1; //3行3列数据
    5 n8 Q7 [7 y9 h! R& J
  25. arm_matrix_instance_q31 pDst1;
    - X" R7 f! K  |) X$ I; a
  26. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    , ~: ^& X! j) `. S
  27. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};5 W- g) x* r0 e7 K9 K' n! Y
  28. q15_t pDataB2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};4 Z' q) s9 e# ?1 `
  29. q15_t pDataDst2[9];
    0 ^: ~) |+ b& n4 a
  30. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据
    3 J) W- P7 x, ^6 M: B& [# A
  31. arm_matrix_instance_q15 pSrcB2; //3行3列数据3 D/ Q6 I8 z' n! G
  32. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    1 s8 `- [( D! d: {( E
  33. /****浮点数***********************************************************************/
    4 A0 M/ o* `& V4 t! O
  34. pSrcA.numCols = 3;  n/ c4 Y0 T0 }; r" k
  35. pSrcA.numRows = 3;
    4 c3 d$ u" N4 T1 R) E* }! A
  36. pSrcA.pData = pDataA;
    1 P( o, L. R" S3 ^' L' Q, W
  37. pSrcB.numCols = 3;
    * o" l9 k% ^0 E3 M6 G8 d: N
  38. pSrcB.numRows = 3;  j! X' O7 d' k( y  c
  39. pSrcB.pData = pDataB;
    & u- B. }" Z  o- z8 }# P' s5 H; b* u
  40. pDst.numCols = 3;" t6 V& }4 \/ G" C/ W7 l$ \
  41. pDst.numRows = 3;
    : V! U0 D- C4 N+ y
  42. pDst.pData = pDataDst;  S; z) R1 k  k6 v; N! C: J+ _
  43. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    3 j# j# ^; _1 m
  44. arm_mat_add_f32(&pSrcA, &pSrcB, &pDst);
    $ j) [8 t, e$ I6 n( s* \4 m! j5 `
  45. for(i = 0; i < 9; i++)
    0 `3 J/ K0 A2 m
  46. {
    9 j  @- x# |9 d* {6 p
  47. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);
    + Q/ L$ Q5 ~8 c7 L. \8 Q
  48. }
    # ^3 M$ M5 I: E# n
  49. /****定点数Q31***********************************************************************/
    : U; d4 z# X' i) |1 @( l
  50. pSrcA1.numCols = 3;
    7 G9 A7 T, v  O. u
  51. pSrcA1.numRows = 3;6 i) \( \- t3 P0 h) @& M3 E
  52. pSrcA1.pData = pDataA1;: ?  I5 A  k! ~( l
  53. pSrcB1.numCols = 3;, l2 ^, a% |) ]& W; j( C
  54. pSrcB1.numRows = 3;
    + S8 L" {/ P' F' P( Z/ w; a
  55. pSrcB1.pData = pDataB1;
    ! t! i7 v$ Q. g7 h
  56. pDst1.numCols = 3;
    4 o/ T$ B& l  k4 l
  57. pDst1.numRows = 3;
    8 K) }" _7 F, j
  58. pDst1.pData = pDataDst1;- f7 i! ~8 F' b$ E, t/ J
  59. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");/ Y8 i$ T# T: a
  60. arm_mat_add_q31(&pSrcA1, &pSrcB1, &pDst1);
    8 B' I: n2 O- m
  61. for(i = 0; i < 9; i++)
    , }" [: `% q  R! L) A* `: M1 G9 k
  62. {
    ! D5 c* y: \( P' b8 @% Y
  63. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);6 S4 a. R& ~$ D% H
  64. }
    4 F- ^8 X. `/ X0 Q* Y
  65. /****定点数Q15***********************************************************************/
    . Z2 V# p5 b6 F" y5 p7 o
  66. pSrcA2.numCols = 3;
    1 k8 R  \, n4 Z3 ]0 G
  67. pSrcA2.numRows = 3;
    , K# f7 j7 _% B' M5 L
  68. pSrcA2.pData = pDataA2;/ Q1 I6 m! r0 G) p% u" \1 @) z
  69. pSrcB2.numCols = 3;
    $ ~, [) [  l/ \1 r9 i7 W
  70. pSrcB2.numRows = 3;
    ' X1 I1 [* l* I: d
  71. pSrcB2.pData = pDataB2;
    / {4 t4 H- o5 d) y$ j" h7 `6 `
  72. pDst2.numCols = 3;
    ) d4 O$ k" q2 b
  73. pDst2.numRows = 3;: F/ U6 T9 `( R% O$ U/ _7 z
  74. pDst2.pData = pDataDst2;5 Z8 D+ d! M* c  V
  75. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");: H' [! ?  ?# Y) I
  76. arm_mat_add_q15(&pSrcA2, &pSrcB2, &pDst2);
    0 C' k$ K, ~% G  i
  77. for(i = 0; i < 9; i++)
    / L: ?; ~! V# \8 U- x% O
  78. {
    % b) m5 X, O$ u' G! B3 W
  79. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);2 n) y0 A9 J7 R9 Y" X0 S
  80. }4 W8 a- J! A( m& F( J
  81. }
复制代码
1. 矩阵的加法从C语言的实现上来看,比较的容易,下面通过Matlab来求解矩阵和(在命令窗口输入)。
19.4.png

! y" K' W( E% }; R" G9 d$ [1 a3 Z
baiyongbin2009 回答时间:2015-3-31 11:31:31
19.3 逆矩阵 MatInverse
( d. ?% O8 X9 @
5 l% O% u- X- r* S  H) E
19.3.1 arm_mat_inverse_f32
公式描述(Gauss-Jordan法求逆矩阵):
19.5.png
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_inverse_f32(
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrc,
        arm_matrix_instance_f32 * pDst)
参数定义:
    [in]   *pSrc  points to input matrix structure   
    [out]  *pDst  points to output matrix structure      
注意事项:
    1. pSrc必须得是方阵(行数和列数相同)。
    2. pSrc和pDst必须是相同的方阵。
    3. 输入的矩阵可逆,函数会返回ARM_MATH_SUCCESS,如果不可逆,返回ARM_MATH_SINGULAR。
    4. ARM官方库只提供了浮点数矩阵求逆矩阵。
19.3.2 实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中逆矩阵的求解
实验内容:
     1. 按下按键K3, 串口打印函DSP_MatInverse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:
19.6.png
程序设计:
  1. /*
    % Y0 U9 \! [0 S6 M7 `
  2. *********************************************************************************************************5 o0 |* K/ w6 }: e/ x4 Q  C! [" P
  3. *        函 数 名: DSP_MatInverse5 O; V: b; ^- I3 @/ c/ l: S8 U
  4. *        功能说明: 求逆矩阵
    1 {( a. u$ ~5 U/ D: n" ?$ p
  5. *        形    参:无6 P( o; {, ^6 A3 E6 h, _$ y2 N
  6. *        返 回 值: 无
    0 g4 P+ Y, @. z4 t: Q
  7. *********************************************************************************************************
      E5 t. u! S3 T7 `
  8. */7 N1 O. x" t+ ^, q& L3 a
  9. static void DSP_MatInverse(void)$ h+ M1 {0 B1 W
  10. {( W- f; Y. a$ P9 ^8 R& G
  11. uint8_t i;, m" n8 J4 Y0 _/ \- C* f7 D4 r+ {
  12. 9 o: j2 y$ c8 |6 s+ X* |/ I) ]
  13. /****浮点数数组******************************************************************/
    # h+ ^( Y" u  m; \
  14. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
    % H8 R4 p( Z' d0 d& Y) b  D
  15. float32_t pDataB[9];  b& {( G+ a/ r) n4 I3 A
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据8 c) n: n7 b) ^3 @  C
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据;
    # Z7 i; ~+ ]4 e& c1 e
  18. 5 R+ D  U& a4 j( \
  19. /****浮点数***********************************************************************/3 n$ h5 |+ |  B* s6 M) d) i8 h
  20. pSrcA.numCols = 3;
    5 I' ?$ V% t% @+ q/ I
  21. pSrcA.numRows = 3;
    1 A' \  e7 V' V. G: u$ N- b, O& P
  22. pSrcA.pData = pDataA;
    . u6 z1 N- {, v' h% S
  23. pSrcB.numCols = 3;
    & R* x. I# x% G1 v  N
  24. pSrcB.numRows = 3;
    ! W! Z" r4 d' W3 ?4 {, r. @
  25. pSrcB.pData = pDataB;# i! d) D) M& }; b& R( X
  26. arm_mat_inverse_f32(&pSrcA, &pSrcB);
    - i( ]. z' k3 t; U# J
  27. for(i = 0; i < 9; i++)
    $ d; Z$ I( W9 u' K
  28. {
    0 X; c' J5 u3 D# U% X! A# a
  29. printf("pDataB[%d] = %f\r\n", i, pDataB[i]);
    ( \1 r$ s* h. A& [- u9 v
  30. }
    & Z: }8 ?$ z; Y) c& h
  31. }
复制代码
1. 用C语言实现逆矩阵要稍麻烦些,下面我们通过Matlab来实现求逆矩阵(数据和上面代码中的程序一样)
19.7.png
    可以看出求得结果跟上面的C函数求得结果基本一致。
& \% b; E, ~# n! O. ^# E% T9 S4 W" m" P
, _3 a* x, L! z$ s& e2 M) C* z
baiyongbin2009 回答时间:2015-3-31 11:35:03
19.4 矩阵减法 MatSub" T) v1 V: j/ A1 _

8 S6 m  t& D6 [& l& V8 d8 E19.4.1 arm_mat_sub_f32
公式描述(以3*3矩阵为例进行说明):
19.8.png
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_sub_f32(
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrcB,
         arm_matrix_instance_f32 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA   points to the first input matrix structure        
    [in]    *pSrcB   points to the second input matrix structure        
    [out]   *pDst   points to output matrix structure        
    return                     The function returns either     
注意事项:
    1. pSrcA,pSrcB,pDst的行数和列数必须是相同的,要不没有办法使用加法运行。
    2. 矩阵在数组中的存储是从左到右,再从上到下。

( l; Z6 b* }, ]

% P6 }/ N/ X/ O' Y( n19.4.2
arm_mat_add_q31
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_add_q31(
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q31 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA   points to the first input matrix structure        
    [in]    *pSrcB   points to the second input matrix structure        
    [out]   *pDst   points to output matrix structure        
    return                     The function returns either     
注意事项:
    1. pSrcA,pSrcB,pDst的行数和列数必须是相同的,要不没有办法使用加法运行。
    2. 矩阵在数组中的存储是从左到右,再从上到下。

. o& b( g* `  B$ p

: b9 n% D) w+ W8 Y19.4.3
arm_mat_add_q15
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_add_q15(
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q15 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA   points to the first input matrix structure        
    [in]    *pSrcB   points to the second input matrix structure        
    [out]   *pDst   points to output matrix structure        
    return                     The function returns either     
注意事项:
    1. pSrcA,pSrcB,pDst的行数和列数必须是相同的,要不没有办法使用加法运行。
    2. 矩阵在数组中的存储是从左到右,再从上到下。

1 h. b# R+ ]5 n" n- U
! W! c* M) Y% I, Q) V$ i! X
19.4.4
实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中矩阵的加法
实验内容:
    1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_MatAdd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:
19.9.png
程序设计:
  1. /*
    + Z" s. C8 u* Y, e7 T
  2. *********************************************************************************************************
    ; z$ z' h" y, V$ j& V
  3. *        函 数 名: DSP_MatSub3 _" s  c& b4 m7 o! O
  4. *        功能说明: 矩阵减法
    7 R7 ]8 L4 L3 o
  5. *        形    参:无8 a8 G: J+ M- w- k: V( L+ N
  6. *        返 回 值: 无
    % o" X: d; z  j* K" F
  7. *********************************************************************************************************
    ( ^& J6 G) m, |' b. @- w
  8. */& U  S( v  M( y: e, D" Y  n7 C
  9. static void DSP_MatSub(void)/ Y# Q, }8 y8 P+ g
  10. {
    7 B. V7 ?7 Z, `4 ~: ]
  11. uint8_t i;, z  J( ^8 z# U# W+ X! v) N
  12. /****浮点数数组******************************************************************/6 a  ^+ V7 N5 Q- @6 i( o
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};  {, q/ r& z9 \/ S3 w
  14. float32_t pDataB[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};; s0 j9 p& x% M
  15. float32_t pDataDst[9];
    " U& R. E% c1 }4 p
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    0 ?( ]+ t; G1 o- R! I5 B
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据! C: D( G7 R1 T* n! P3 H- ?& C, ]
  18. arm_matrix_instance_f32 pDst;% F  X3 _  ^1 _' Q# c8 w
  19. /****定点数Q31数组******************************************************************/. n9 E/ f$ l# {& f% V
  20. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};* s4 Y$ L: i4 q( f. D2 i- B
  21. q31_t pDataB1[9] = {2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2};
    % Z3 t! w/ q4 S! E$ X- i
  22. q31_t pDataDst1[9];! c. m& K( a, N2 X8 k" |% d
  23. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据
    6 o2 V# B: t4 S7 h; C: u+ n
  24. arm_matrix_instance_q31 pSrcB1; //3行3列数据( D' D3 _" |5 u8 y
  25. arm_matrix_instance_q31 pDst1;
    * C; g/ l6 h, Y9 B( p2 j; N) d
  26. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    * y' {  f0 t; a( b: s4 w
  27. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};1 F& e# f+ U2 H; Y
  28. q15_t pDataB2[9] = {2, 2, 2, 2, 23, 2, 2, 2, 2};+ ?5 H, I3 H  K. ?+ S6 ^; Q3 F
  29. q15_t pDataDst2[9];% m5 e) S! Y: T; u8 e" W+ A
  30. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据
    , @" c7 l5 ^/ j! [2 q. n
  31. arm_matrix_instance_q15 pSrcB2; //3行3列数据
    ( G7 x2 R# U4 t- L
  32. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    $ d/ A) ]9 o" M3 [2 I
  33. /****浮点数***********************************************************************/
    ( z: E6 w$ M' b7 E
  34. pSrcA.numCols = 3;
    2 h/ ]5 F+ T6 [3 ?# b7 M2 h
  35. pSrcA.numRows = 3;& \9 o8 P1 G" k* \) I8 H  _
  36. pSrcA.pData = pDataA;# \( @& ~" m! q; @: @6 C9 n
  37. pSrcB.numCols = 3;/ ], q  J) L$ z9 M& F- d
  38. pSrcB.numRows = 3;
    2 c2 U) \. @. V: K5 P* B
  39. pSrcB.pData = pDataB;
    0 V" j6 O0 J. B" s( ]
  40. pDst.numCols = 3;
    4 h0 j- X- l3 T/ J: t) E  D
  41. pDst.numRows = 3;
    & f8 R1 L0 w* b# ]% s( B
  42. pDst.pData = pDataDst;8 A6 S4 y4 ]1 j  z6 @
  43. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    4 g: H8 M8 O$ {
  44. arm_mat_sub_f32(&pSrcA, &pSrcB, &pDst);. T6 t$ W6 W2 S0 n9 `3 V
  45. for(i = 0; i < 9; i++)! E8 u; I! v. f8 N
  46. {+ x: o; q& l$ k$ |  |+ Q
  47. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);
    3 b% q9 f2 O: t$ k# x3 T: \3 ^! W
  48. }! F: N+ x* m2 K. o& m
  49. /****定点数Q31***********************************************************************/) _5 t- |# I9 c( {8 ?
  50. pSrcA1.numCols = 3;
    ! \  C6 c  V# @2 j8 [1 I4 s6 k" A
  51. pSrcA1.numRows = 3;
    3 i" U+ P8 ~6 \. Y6 q
  52. pSrcA1.pData = pDataA1;6 j! [4 G  m' |! Q' Z/ \
  53. pSrcB1.numCols = 3;" Y$ g6 `& G* q% w7 ^
  54. pSrcB1.numRows = 3;. J" m; O9 W- x" y, J
  55. pSrcB1.pData = pDataB1;0 J1 F3 D1 ^& Z, i
  56. pDst1.numCols = 3;
    - ?# c7 _  ~- K3 o
  57. pDst1.numRows = 3;
    $ u5 }7 c9 L5 r/ j, @2 ~
  58. pDst1.pData = pDataDst1;+ Y# |+ u" L) z9 `; M
  59. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");
    . B' h7 a/ [8 z1 E3 T2 i
  60. arm_mat_sub_q31(&pSrcA1, &pSrcB1, &pDst1);9 ~8 K* ^% X  l. K" E+ k/ g
  61. for(i = 0; i < 9; i++)
      |$ d+ K- {+ t. E3 u
  62. {$ v/ E0 E+ q9 a' p2 U
  63. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);
    & o) f0 G! [4 Y6 ?3 K  _7 A8 `( Z) w
  64. }( L  S# E- b/ |4 M* s
  65. /****定点数Q15***********************************************************************/- C1 [' l5 n) `, }! V; p
  66. pSrcA2.numCols = 3;8 s: Y3 o9 a3 ^; k$ d( R
  67. pSrcA2.numRows = 3;1 c$ M+ x. Q7 A6 M3 T! `
  68. pSrcA2.pData = pDataA2;
    : d# m; j; Y( ^3 |1 G8 o+ r5 i
  69. pSrcB2.numCols = 3;
    4 h4 [% z+ o# N. _8 X' T% f" {+ N
  70. pSrcB2.numRows = 3;
    # k7 T5 c' `- C
  71. pSrcB2.pData = pDataB2;) s; b) c8 S1 d5 m
  72. pDst2.numCols = 3;
    2 B* r! S) Z% \3 v5 U
  73. pDst2.numRows = 3;3 \8 M( u6 v6 W+ T1 c- M' E& b
  74. pDst2.pData = pDataDst2;
    2 }# w% o3 i' F' [
  75. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");
    0 b- D$ i9 e" U, u$ e% t; Y
  76. arm_mat_sub_q15(&pSrcA2, &pSrcB2, &pDst2);
    * l; L4 J7 H( @3 e& u: w' P
  77. for(i = 0; i < 9; i++)0 _) b: X, v7 G7 a) d3 A+ L; E
  78. {
    7 `  U; X- s# J+ B0 b: d$ b
  79. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);
    $ S9 Q, v' k1 y& G  h- P
  80. }
    0 n! l- b: H$ m5 [- T3 a
  81. }
复制代码
1. 矩阵的减法从C语言的实现上来看,比较的容易,下面通过Matlab来求解矩阵和(在命令窗口输入)。
19.10.png
19.5 总结
    本期教程就跟大家讲这么多,有兴趣的可以深入研究下算法的具体实现。

) e$ y" c; v3 X: {+ h3 d
/ [% V5 ]$ T# i. L! m
jackzhouly 回答时间:2015-3-31 19:53:09
谢谢分享
jackzhouly 回答时间:2015-3-31 19:53:47
+ a5 O% z5 P7 V! b
谢谢分享~
& R8 a2 x* p  {2 o" {说起来这些板子都挺贵orz

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