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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
9 B6 R, `1 e; U9 R
第19章 MatrixFunctions的使用(一)
2 K2 v3 A0 k, B6 y4 j
    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
% N3 |4 A& q: d* I% Q0 e
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;
5 O" N( b8 c7 Y
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;

9 u- w9 y1 O4 m; C* s
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;
6 U0 r; J# H1 n& s! |5 P$ ~2 r
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. /*. ?8 P& R! A5 B6 p" v2 j% t' e0 {
  2. *********************************************************************************************************4 n: Q6 y$ U& I0 k9 }
  3. *        函 数 名: DSP_MatInit  o" |2 y' q- Z2 E5 h- |! n
  4. *        功能说明: 矩阵数据初始化
    & \# K+ ~' z% m/ r$ z
  5. *        形    参:无
      {2 ^! Y; p; W/ f
  6. *        返 回 值: 无$ R4 O( Z: B. u& ]; k! h
  7. *********************************************************************************************************7 g8 I: i; K6 i; T# ?& h) Q+ H
  8. */3 O6 p3 N% E3 D* H" H1 J
  9. static void DSP_MatInit(void)
    , X2 [! ~+ Y$ L) u9 o
  10. {% z7 Q* x7 }3 |* V3 z% y8 A
  11. uint8_t i;
    * M, |# n9 _2 y! `8 h0 d  ?
  12. : D2 T9 y- Y2 ~4 n2 ~
  13. /****浮点数数组******************************************************************/
    3 T' Q9 |+ N% ^: ]# c' D$ h
  14. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
    : P9 T4 j3 r* g+ I+ u3 K
  15. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    0 Q0 i* o! o1 Z& v! g0 [
  16. arm_matrix_instance_f32 pDst;
    . @/ m7 w0 Q3 M
  17. /****定点数Q31数组******************************************************************/
    . L, `% g# t6 \
  18. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    # q2 x. _1 y3 q5 ]
  19. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据
    9 V8 n1 ^% d1 O" s: t& b
  20. arm_matrix_instance_q31 pDst1;5 S1 k& i" a0 G
  21. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    / H9 G1 Y: I0 B  q
  22. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    ; T/ m3 K/ Y* o. m' N! ]3 o
  23. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据$ [# n6 o+ F7 S& h- b6 X0 D7 Q: F
  24. arm_matrix_instance_q15 pDst2;8 b; \  g' l' u/ u
  25. /****浮点数***********************************************************************/
    : g  H; C1 j4 y% M8 W
  26. printf("****浮点数******************************************\r\n");3 w$ C4 Y2 a3 L  m
  27. arm_mat_init_f32(&pSrcA, 3,3, pDataA);
    3 t% J. _& }0 K1 v0 d9 U% m, i) E
  28. for(i = 0; i < 9; i++)
    4 o9 d; C, M! N3 F
  29. {
    ( w+ w) N! I: q+ |+ h7 A
  30. printf("pDataA[%d] = %f\r\n", i, pDataA[i]);
    / P$ S" D' P/ j2 x; _  b
  31. }" k6 a  P! H) v7 d
  32. /****定点数Q31***********************************************************************/3 y' x  W3 F* \0 q1 I9 m: [
  33. printf("****浮点数******************************************\r\n");3 P& ]$ ]+ W$ X& O( E9 Q) U! F! b
  34. arm_mat_init_q31(&pSrcA1, 3,3, pDataA1);
    2 I: Q2 w  }/ S0 a
  35. for(i = 0; i < 9; i++)7 g! T' F6 t- R' ]
  36. {
    , J9 P$ H9 K* W+ b
  37. printf("pDataA1[%d] = %d\r\n", i, pDataA1[i]);
    * T. {' @4 }8 e& D" w
  38. }
    5 S* C1 O0 n& O$ I3 Z+ |: s7 \
  39. /****定点数Q15***********************************************************************/
    " c) q2 s0 @- C% y) @
  40. printf("****浮点数******************************************\r\n");& ?9 n4 G% q' D3 A, }. l- v
  41. arm_mat_init_q15(&pSrcA2, 3,3, pDataA2);2 o3 y- u6 t6 g5 o
  42. for(i = 0; i < 9; i++)
    2 ?* [5 \- ~+ B$ ?, E+ k% _4 b& y
  43. {* C0 _0 i6 I( H/ Z; L
  44. printf("pDataA2[%d] = %d\r\n", i, pDataA2[i]);
    - z2 S' _+ o7 b+ [
  45. }
    9 R; }& u& q+ J9 o3 Y
  46. }
复制代码
  Q8 m) g9 h9 K  Q' |  ~% s
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# Q' M% l& {5 I7 z

- o4 }: {3 S  F8 u1 @( a$ [9 Q19.2.1 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。

+ }. R6 O7 ^$ f0 K! H. L; u2 u  e+ O# R
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。
/ P7 f2 {7 z, N
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。
) u+ F4 p) ~: V. N
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. /*( r8 k* S8 T: i! _" i
  2. *********************************************************************************************************
    ' {/ z8 E& S# X6 `
  3. *        函 数 名: DSP_MatAdd) F* [/ d0 |2 S, F& N& n$ P' `
  4. *        功能说明: 矩阵求和. n; f& ?. A  q. c: n  a
  5. *        形    参:无
    - a& j* P9 H$ x- W6 L
  6. *        返 回 值: 无
    ; L- K9 v" K' c5 T( f9 W
  7. *********************************************************************************************************, v$ S& C& m6 Q- T5 T; n" b
  8. */
    ! m3 q& g6 C& Z8 ]7 R  C
  9. static void DSP_MatAdd(void)0 U9 A( s% F: }) G/ I8 t$ k
  10. {
      F. g/ I( I% D
  11. uint8_t i;
    ' \* h* V0 b; u4 t4 N
  12. /****浮点数数组******************************************************************/# x9 J. Z( z& x0 R9 \* J
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
    ( U4 `' m& X  |: a9 q
  14. float32_t pDataB[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
    ' Q% `* s: A4 {4 \+ A: K7 u# X) L9 T
  15. float32_t pDataDst[9];: N8 ~" p, H" ]3 `- M
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    9 j9 s* G! S- X. w( w
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据
    / T: o8 s4 ?/ @9 v7 G- Q
  18. arm_matrix_instance_f32 pDst;7 u; K5 @1 C) `! @$ y& p: J5 B
  19. /****定点数Q31数组******************************************************************/
    # D" Q/ Y  q3 [
  20. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};! K2 X5 |$ u, s% N& J
  21. q31_t pDataB1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};9 E+ s" I) ]3 `8 P) L* s
  22. q31_t pDataDst1[9];
      w" L* B' E/ v9 A  H3 Z
  23. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据
    ) Y! L7 I1 h+ e+ S
  24. arm_matrix_instance_q31 pSrcB1; //3行3列数据
    ! Q" {; t- R- }! a  r4 V
  25. arm_matrix_instance_q31 pDst1;" M% y; m7 J5 I/ @6 ?
  26. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    ) {( ^; Q7 s6 J& b. x; y$ z5 U
  27. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};. q% x, N7 d6 S, h2 U
  28. q15_t pDataB2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    6 r/ ~: i. b7 E; Z
  29. q15_t pDataDst2[9];& j+ S7 Z) b) L3 y
  30. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据' R- Q, M; B- o) L' m2 i( \$ E  a
  31. arm_matrix_instance_q15 pSrcB2; //3行3列数据% K! U7 I# z/ D+ l) Q) W
  32. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    ) e0 E* K3 _! O
  33. /****浮点数***********************************************************************/* U4 a9 C$ d( w, k* S
  34. pSrcA.numCols = 3;# a8 U, O* h% ?1 G, Z8 H+ `
  35. pSrcA.numRows = 3;5 a; x* ^. u7 L$ `
  36. pSrcA.pData = pDataA;
    ' d$ U) ~6 _, t
  37. pSrcB.numCols = 3;
    ) H7 e# N! [7 I) k; l
  38. pSrcB.numRows = 3;
    5 B$ ?# w  \) s2 V4 f6 Z# X
  39. pSrcB.pData = pDataB;- `- _+ A+ x9 j& \% A
  40. pDst.numCols = 3;
    5 O! g5 R  C! i- w0 _+ J
  41. pDst.numRows = 3;
    % F7 T& p) L- j, V. n( V/ `/ i
  42. pDst.pData = pDataDst;6 a4 F1 T8 Z3 E
  43. printf("****浮点数******************************************\r\n");8 L8 {$ t& b' g* m) _+ {
  44. arm_mat_add_f32(&pSrcA, &pSrcB, &pDst);, U" X' e/ f) B( f( u1 R+ J5 b; y* t, s
  45. for(i = 0; i < 9; i++)5 R: q/ H- N9 P( {- _5 N$ W
  46. {& V( o+ K! d) p$ i
  47. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);' ]- X4 X& b( j# t: e
  48. }
    5 R! O) }. a3 A3 f' [/ g2 [# B
  49. /****定点数Q31***********************************************************************/
    1 t  U+ S6 I5 m8 A
  50. pSrcA1.numCols = 3;+ X. R2 H; @- W4 @) T- h
  51. pSrcA1.numRows = 3;) c5 B. e- M* C1 k/ U2 v% I* r0 s
  52. pSrcA1.pData = pDataA1;0 c8 I7 y7 l* t
  53. pSrcB1.numCols = 3;
    - `- H6 q9 t( h3 E0 ?8 p
  54. pSrcB1.numRows = 3;
    ; e6 J- L- K. r, P3 c* s' {% l' \
  55. pSrcB1.pData = pDataB1;
    3 J' v7 H4 _+ Q" s0 K, z6 Z; a3 s
  56. pDst1.numCols = 3;
    2 w" c2 ]# L# T5 o# W  h0 ?
  57. pDst1.numRows = 3;) g4 z: I) g) z
  58. pDst1.pData = pDataDst1;, S& X- y/ s  A; K, B
  59. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");
    3 z4 S$ J  Q2 G4 F; p0 H
  60. arm_mat_add_q31(&pSrcA1, &pSrcB1, &pDst1);9 X: f# T3 h; @, u' w
  61. for(i = 0; i < 9; i++)
    8 y6 \$ b# g9 U; f
  62. {
    ' X" R; g0 E2 K. b$ d
  63. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);
    0 M0 a# g) x# X, I  H7 w) _6 ~
  64. }
    ) M3 R( l5 {* e
  65. /****定点数Q15***********************************************************************/
    : A1 c$ G' z" o, {( I
  66. pSrcA2.numCols = 3;
    6 ~7 s  f# h' E. `
  67. pSrcA2.numRows = 3;
    , m" z* G/ t1 A+ n1 b3 k6 D! ]
  68. pSrcA2.pData = pDataA2;; L% O0 m' S: Q
  69. pSrcB2.numCols = 3;5 F6 c* h8 V) m9 F  E
  70. pSrcB2.numRows = 3;1 A4 R3 w3 o& |& K+ x; a7 {1 G
  71. pSrcB2.pData = pDataB2;
    ; L4 }0 N! z  X/ m; \
  72. pDst2.numCols = 3;: k% {) d- O0 a" M6 O' m0 ?
  73. pDst2.numRows = 3;
    5 Y7 F) X$ S! c- j( @6 m3 m% |
  74. pDst2.pData = pDataDst2;! @5 e+ S; B. q( _8 y$ g/ I
  75. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");
    ; i6 y% y5 g* L8 o1 s3 s
  76. arm_mat_add_q15(&pSrcA2, &pSrcB2, &pDst2);; l" }' S# C2 {2 X" r9 v% \
  77. for(i = 0; i < 9; i++)
    3 H  Q. I4 Y# G/ T8 i8 w
  78. {
    ; H& ]7 I0 E7 }* Y9 c
  79. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);
    # N5 U6 e/ @1 f/ P
  80. }* z4 H5 @0 l2 E" B' K1 i5 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

$ f; ]7 m% @' C! ]! O
( @2 b4 x- [& Y$ B1 S8 o5 y. k
baiyongbin2009 回答时间:2015-3-31 11:31:31
19.3 逆矩阵 MatInverse
7 K4 O+ F% R9 Y+ F+ r6 M9 a
  e0 b& ?  U( C4 F+ r0 [6 A" Z5 P
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. /*  y6 m, i2 ?( Z  I- O0 D, k& \
  2. *********************************************************************************************************$ R! f% o6 Q0 P. {& J2 E, ]
  3. *        函 数 名: DSP_MatInverse
    2 x) S7 v; k3 r9 ?& x; B
  4. *        功能说明: 求逆矩阵8 l6 G; E& v" y" {+ z( O) Y
  5. *        形    参:无
    " Q2 r. v9 }# \
  6. *        返 回 值: 无
    8 y5 Q* d2 q2 K" U/ K  G  t
  7. *********************************************************************************************************, X, b* a$ b' E. i& j
  8. */8 O' e/ {' M/ {( P. p7 z0 q
  9. static void DSP_MatInverse(void)/ F* P6 Y- l- ^% R( Q+ ~
  10. {0 N( a' y5 N3 @+ d+ i5 H6 f
  11. uint8_t i;
    * ?1 V% ?, ]( D; z3 p% L: }

  12. $ ~8 p# h0 A/ o2 q% H) P, {1 I
  13. /****浮点数数组******************************************************************/
    4 x6 L. g; b$ ^- Y
  14. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
    0 i( ~6 Y) x5 y0 }4 ^: w5 m
  15. float32_t pDataB[9];8 o' t% R" J/ J: D6 Q
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据& U1 Y5 Z3 q% u% R; c0 P2 V9 [
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据;
    + t3 j# X# M4 z4 X' L" @% k1 t

  18. ; o, m7 w+ E- e  M8 v* ?
  19. /****浮点数***********************************************************************/" U1 v, U' C+ A6 _6 s5 i% l) g' |
  20. pSrcA.numCols = 3;- q. D( [) R, H' P3 b! r5 w
  21. pSrcA.numRows = 3;7 f5 b( S* R* D3 d
  22. pSrcA.pData = pDataA;, X, m2 `* e$ J7 ^
  23. pSrcB.numCols = 3;* u) H" w1 p* S4 V+ p
  24. pSrcB.numRows = 3;
    0 Z) W6 v6 P7 I2 x
  25. pSrcB.pData = pDataB;. c2 r. r% h( F9 m
  26. arm_mat_inverse_f32(&pSrcA, &pSrcB);
    % k5 r/ f( v, x/ y) z/ v5 a
  27. for(i = 0; i < 9; i++)* Z. @7 K. K4 i! T" ]; Q
  28. {
    ; \, y$ _4 l. X5 h
  29. printf("pDataB[%d] = %f\r\n", i, pDataB[i]);8 ^) i. i8 t% D( I; [
  30. }
    5 ]2 O' R/ z0 R  Z
  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。
$ E, G8 Q7 |' e/ N, @' |

* C# d2 A3 M" y9 c; h
baiyongbin2009 回答时间:2015-3-31 11:35:03
19.4 矩阵减法 MatSub, Y/ t$ J, e) Q; c) {$ `! @3 e

+ O1 w8 {4 \0 R! C, Q) y% {19.4.1 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。

9 F" z$ U, G9 B, A( D" [" {# N

. c; J$ A  n3 h0 X1 P19.4.2
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。

6 [8 |3 Z3 [7 [, \+ W2 b; t1 d

1 a6 I' M- i! X0 E9 T$ C# j+ d: b19.4.3
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。

, ^  W- X4 `1 ~4 j9 A" T3 v
6 h& c, ]  z4 M2 V# G7 j1 F
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. /*7 \; b# s# A/ e6 M$ u% s2 Y; b
  2. *********************************************************************************************************# g& H5 Y* ~! {# ~
  3. *        函 数 名: DSP_MatSub& V# F7 L% g# f4 n3 k, n
  4. *        功能说明: 矩阵减法* A! `6 m5 Q) `) t5 U" e' O
  5. *        形    参:无2 T' S# l. [' n) X' w* H
  6. *        返 回 值: 无0 P. g+ `) n6 z& M& [6 d4 i
  7. *********************************************************************************************************
    6 A' o; j1 u' u$ ?- U( @: l
  8. */" i  Y/ T9 ^0 C: M; e7 M
  9. static void DSP_MatSub(void)
    * ?! |! \6 \9 O* p' F+ s! b; d
  10. {! q, S" C* p; M8 z5 i
  11. uint8_t i;$ v7 y, s* m1 h9 r: N  ]
  12. /****浮点数数组******************************************************************/  _+ r+ a1 z- i! X
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
    $ @5 U6 q7 n) @! P
  14. float32_t pDataB[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};' S" Q; J8 K) G, l# _1 m
  15. float32_t pDataDst[9];$ t7 F! M" ~3 J4 A1 m
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    2 g+ l. E0 `. F5 h' ~; F
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据
    * l5 E  R4 \: K& m  l6 w
  18. arm_matrix_instance_f32 pDst;% F! Z6 t8 j* [6 q9 x- k' o
  19. /****定点数Q31数组******************************************************************/
    . ^( {, N( o, j. l) w6 R7 S3 g
  20. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    " r. }5 I% R9 n
  21. q31_t pDataB1[9] = {2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2};
    . R7 \6 U3 r7 E: t
  22. q31_t pDataDst1[9];% w0 \2 j* D8 t& p$ h
  23. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据1 D: y1 Y0 m# y# ^  H+ c0 T. u
  24. arm_matrix_instance_q31 pSrcB1; //3行3列数据- U1 x8 F8 X9 O# e( D
  25. arm_matrix_instance_q31 pDst1;- n( V$ Z3 A6 j- N/ @
  26. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    $ Q' `" E2 }% u8 @
  27. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};% C; j/ Q% T9 q' D- m
  28. q15_t pDataB2[9] = {2, 2, 2, 2, 23, 2, 2, 2, 2};7 L9 Z3 W# |5 D. ^+ L6 ?
  29. q15_t pDataDst2[9];- i6 o& C5 _- L/ J9 i
  30. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据
    / _# _# |9 M! r' C
  31. arm_matrix_instance_q15 pSrcB2; //3行3列数据+ b8 E" a" I' Z; D& ~' ]9 B
  32. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    2 ^1 H6 ~8 [# h& s
  33. /****浮点数***********************************************************************/& P$ R9 i- E# h8 Y8 T3 L5 @& G! N
  34. pSrcA.numCols = 3;/ ^( d* I+ E3 |$ n! K; O' }+ O1 e8 n7 F
  35. pSrcA.numRows = 3;
    4 s  ?. f7 F- h2 @
  36. pSrcA.pData = pDataA;
    : L6 E' i9 L: \3 b7 k. o- E6 }
  37. pSrcB.numCols = 3;: y) p5 p) {$ Z; a- M  e$ g, ]
  38. pSrcB.numRows = 3;, B. k1 N: w# p# r: A
  39. pSrcB.pData = pDataB;3 z, x( u/ Q6 n, m
  40. pDst.numCols = 3;
    . J3 ]+ G3 U& r+ I
  41. pDst.numRows = 3;& ^8 ^6 |; I2 @, T% W5 k1 o
  42. pDst.pData = pDataDst;
    , e% w6 C  q1 {1 c: r% e
  43. printf("****浮点数******************************************\r\n");6 L( Y$ F9 \9 q4 O
  44. arm_mat_sub_f32(&pSrcA, &pSrcB, &pDst);
    0 Y2 X& V0 `4 g8 L# N
  45. for(i = 0; i < 9; i++)
    3 s0 l7 P# ^. I, M/ `# C
  46. {
    ; S% ?2 }8 d: ~; q: G: L; Y
  47. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);7 N) @" X1 D8 h+ u+ n6 A( x
  48. }
    * a" f1 x- K% r. S0 ?& U5 I9 n  u
  49. /****定点数Q31***********************************************************************/5 D$ X" i: V: \4 ~
  50. pSrcA1.numCols = 3;
    + W  |9 Y3 V7 ]+ B: V* O
  51. pSrcA1.numRows = 3;
    6 V. a3 E: k7 e6 \; ^1 F
  52. pSrcA1.pData = pDataA1;6 t1 [; O4 m$ v
  53. pSrcB1.numCols = 3;& u7 W5 \/ I$ x& J
  54. pSrcB1.numRows = 3;
    9 n; ]# u+ H% W0 r
  55. pSrcB1.pData = pDataB1;
    : O' o. g$ y& y5 c) Z
  56. pDst1.numCols = 3;
    + L. d( b* ~- o+ r0 n7 A; R, k1 U
  57. pDst1.numRows = 3;7 Y6 T5 P* M' G( b8 }
  58. pDst1.pData = pDataDst1;
    & o2 ^  X- A0 {* q* h2 \
  59. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");( Y: M" Q! L0 L$ ^' J) V
  60. arm_mat_sub_q31(&pSrcA1, &pSrcB1, &pDst1);* V- O3 ?- V( F. e
  61. for(i = 0; i < 9; i++)/ v6 B, J+ i/ Z1 _! W5 R4 N* M# q
  62. {
    $ i* y6 Y8 q. i( B6 ~% ^; u
  63. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);
    5 G  ~0 p  l2 o4 q: }" N
  64. }
    8 W' @* y  F9 c
  65. /****定点数Q15***********************************************************************/
    0 X8 _6 E3 n; [% y" ]- n  m( n
  66. pSrcA2.numCols = 3;
    0 U+ [6 x( `" H" T1 |2 f: y! D. Z
  67. pSrcA2.numRows = 3;
    0 D- k1 p" p  h+ B, f7 ]. z
  68. pSrcA2.pData = pDataA2;
    8 `, ]; g- ]! A3 ]; y
  69. pSrcB2.numCols = 3;! P+ |( e+ k: \, ~  P" {& f
  70. pSrcB2.numRows = 3;
    # O( m& I# s; C7 L" c
  71. pSrcB2.pData = pDataB2;
    $ n4 P" b7 ?( C# g, \' ?
  72. pDst2.numCols = 3;
    / c% E5 ~0 Q, r
  73. pDst2.numRows = 3;
    ; f7 g; s# L! E9 F- b
  74. pDst2.pData = pDataDst2;( A( I7 L/ U" I5 S7 _, g
  75. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");
    ; w2 i& {" X, q& l7 U2 h. y( t; @: E
  76. arm_mat_sub_q15(&pSrcA2, &pSrcB2, &pDst2);
      s2 p" z, t# i; ]( F
  77. for(i = 0; i < 9; i++)) _( s% z: X; H' g& M
  78. {, A( N; c  y9 q+ _; ]
  79. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);- a2 Z2 i7 Q! q! M- C
  80. }
    - x# W+ F# |) u$ d! @5 D2 C' F. ]$ l
  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。
2 h5 z7 e7 @: D; x* a9 i* u
, v* K& ^9 J, e6 R
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

, v4 B  j8 n& ^, @, |* P" G# s谢谢分享~3 e5 ]2 J3 d; z4 k; O0 V8 v
说起来这些板子都挺贵orz

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