Nucleo-L4R5ZI评测4 浮点运算能力

    STM32L4R5具有浮点运算和DSP指令运算能力的芯片，本次评测就让STM32L4R5进行1024点的傅里叶运算。模拟一个采样信号的直流分量为100，外加2个正弦信号和一个余弦信号的波形。

  1、在STM32CubeMX中配置芯片时钟，生成MDK5工程，主频120MHZ。




2、MDK5工程中加载DSP库





  3、使能浮点运算



  4、FFT函数代码

1. static void FFT_read(void)
   
2. {uint16_t i;
   
3. arm_cfft_radix4_instance_f32 scfft;
   
4. arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,BUFFER_SIZE,0,1);        
   
5.      for(i=0;i<BUFFER_SIZE;i++)                                                        
   
6.      {  
   
7.      inputbuf[2*i]=100+10*arm_sin_f32(2*PI*i/BUFFER_SIZE)+30*arm_sin_f32(2*PI*i*40/BUFFER_SIZE)+50*arm_cos_f32(2*PI*i*80/BUFFER_SIZE);
   
8.           inputbuf[2*i+1]=0;                                                                        
   
9.              }
   
10.    arm_cfft_radix4_f32(&scfft,inputbuf);                     
    
11.    arm_cmplx_mag_f32(inputbuf,outputbuf,BUFFER_SIZE);
    
12. }
    
13. 
    
14. int main(void)
    
15. {
    
16.   HAL_Init();
    
17.   SystemClock_Config();
    
18.   MX_GPIO_Init();
    
19.   while (1)
    
20.   {
    
21.                 FFT_read();
    
22.                 GPIOC->ODR ^=0x0100;
    
23. 
    
24.   }

复制代码

  6、GPIO预先配置PC8为输出，每完成1次FFT运算改变PC8输出状态，在示波器上观察PC8高低电平就能得到FFT运算时间。



测试结果：
STM32L4R5每作一次1024点的傅里叶运算大概需要24mS。
笔者之前曾经对不同芯片进行同样的测试：
STM32F412：18mS
STM32F446：4mS
STM32F767：1.5mS

可见：虽然STM32L4R5是一款主推低功耗的芯片，但是其浮点运算能力还是非常优秀的。

stm32l4r5-FFT(HEX).rar (43.46 KB, 下载次数: 17)

2018-1-2 20:55 上传

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学习了，有理有据 感谢分享啊！

ALTIUM2 发表于 2018-1-2 21:51
学习了，有理有据 感谢分享啊！

多谢支持

不错不错，学习了。实验设计的很有意思。

包括计算波形的时间啊，真正一次FFT时间要短的多吧？

M4核是单精度浮点单元，所以进行运算时候数据是要转换为单精度的。我不知道楼主的数据是否是单精度，f4和f7的fft差那么多，我觉得原因是F767是双精度的浮点单元，数据有可能也是双精度的。希望楼主继续深入测试

观摩学习

whtt 发表于 2018-1-3 09:29
M4核是单精度浮点单元，所以进行运算时候数据是要转换为单精度的。我不知道楼主的数据是否是单精度，f4和f7 ...

应该只是单精度的。F7本身运行的速度快多了。

pythonworld 发表于 2018-1-3 08:58
包括计算波形的时间啊，真正一次FFT时间要短的多吧？

FFT_read（）函数的耗时。

好测评,谢谢分享！