48.1 初学者重要提示
1、  ARM DSP库没有提供中值滤波器，所以本章的实现是根据中值滤波器原理做了两个函数，一个函数是一块数据的滤波器实现，另一个函数是实时的逐点滤波实现。
& t: t, e6 o3 R
48.2 中值滤波器介绍
中值滤波器是一种非线性数字过滤技术，通常用于消除图像或信号中的噪声。中值滤波器在数字图像处理中被广泛使用。在信号处理中也有应用，通过丢弃所有可疑测量结果来抑制脉冲干扰。有几个输入数据，筛选器计算中值值。

4 k( r* e4 i- n- e5 g
48.3 中值滤波器原理
这里我们通过一个实例来理解中值滤波器。比如我们要对如下五个数据求中值：

x = [14  18  16  21  11]
. j+ j' j- @3 \6 ]
我们将滤波阶数设置为5，即y = medfilt1(x, 5)，表示每5个采样值求一次中值。原理和实现如下：

函数是取x(k-2)，x(k-1),  x(k),  x(k+1),  x(k+2)的中值作为输出y(k)。对于y(1)，只有x(1), x(2), x(3)存在数值，之前的不存在，对于不存在的补0。每5个数按从小到大排列后取中值有：
$ w4 b0 ~/ U+ K' w
1 j  s, `& ~+ G" ey(1)的计算是从[0 0 14 16 18]中取中值是14。
( \1 `2 C6 t$ \- ?# w9 `  R
y(2)的计算是从[0 14 16 18 21]中取中值是16。
/ Z. N4 b% l5 `0 H9 f. ~6 x
6 v) V9 j( J* _+ Wy(3)的计算是从[11 14 16 18 21]中取中值是16。

y(4)的计算是从0 11 16 18 21]中取中值是16。
! N) }2 @" ~6 |1 H& e* H, d
y(5)的计算是从[0 0 11 16 21]中取中值是11。

48.4 Matlab中值滤波器实现
首先创建两个混合信号，便于更好测试滤波器效果。

/ e& q4 L5 w% L- o" K混合信号Mix_Signal_1 = 信号Signal_Original_1+白噪声。
# E8 ^- ?4 ~/ M- [4 R' ?
; h! a; P& y5 w1 G7 s9 s$ S混合信号Mix_Signal_2 = 信号Signal_Original_2+白噪声。

Fs = 1000;                                                          %采样率
9 w- Z/ T, E$ a3 n, cN  = 1000;                                                          %采样点数
n  = 0:N-1;
4 Z4 y* z7 F9 }3 ht   = 0:1/Fs:1-1/Fs;                                                %时间序列
Signal_Original_1 =sin(2*pi*10*t)+sin(2*pi*20*t)+sin(2*pi*30*t);
Noise_White_1    = [0.3*randn(1,500), rand(1,500)]; %前500点高斯分部白噪声，后500点均匀分布白噪声
Mix_Signal_1   = Signal_Original_1 + Noise_White_1; %构造的混合信号

Signal_Original_2  =  [zeros(1,100), 20*ones(1,20), -2*ones(1,30), 5*ones(1,80), -5*ones(1,30), 9*ones(1,140), -4*ones(1,40), 3*ones(1,220),
4 V2 d7 o+ I5 ?, n0 _) t3 h12*ones(1,100), 5*ones(1,20), 25*ones(1,30), 7 *ones(1,190)];
: D. C' d0 s3 N
Noise_White_2     =  0.5*randn(1,1000);                             %高斯白噪声
7 l( X1 Z* J" j! }5 }  S/ X* uMix_Signal_2        =  Signal_Original_2 + Noise_White_2;           %构造的混合信号


滤波代码实现如下：
7 j, h9 T6 K2 [! J5 _- p; d
%****************************************************************************************
9 H$ u& K- ~. ]& o! G( {8 c! O%  
3 u- Z# d, g4 e8 w%                信号Mix_Signal_1 和 Mix_Signal_2  分别作中值滤波
3 G4 a, ?0 }$ X- d%
6 C( P# Q1 q' ^. n3 H8 }9 `5 C%***************************************************************************************

* |! z; F( K# f/ I( \7 A%混合信号 Mix_Signal_1  中值滤波
Signal_Filter=medfilt1(Mix_Signal_1,10);
( ^/ m: d- x1 s
subplot(4,1,1);                                          %Mix_Signal_1 原始信号                 
plot(Mix_Signal_1);
! a7 E, h: f! J/ y3 c% D% S9 I2 d2 Yaxis([0,1000,-5,5]);
5 g- F. `  p* p' K, j" B9 [title('原始信号 ');

. Z  X9 @% r. m& [subplot(4,1,2);                                          %Mix_Signal_1 中值滤波后信号  
- b) r+ I7 {" Jplot(Signal_Filter);
axis([0,1000,-5,5]);
: B, B; d. Q. k4 H' Wtitle('中值滤波后的信号');

%混合信号 Mix_Signal_2  中值滤波
Signal_Filter=medfilt1(Mix_Signal_2,10);
8 m' D( \. z  |; O2 vsubplot(4,1,3);                                          %Mix_Signal_2 原始信号                 
, S- g6 @7 b3 Z9 T0 hplot(Mix_Signal_2);
* p" ^6 j% H7 J  }3 Jaxis([0,1000,-10,30]);
title('原始信号 ');

( ?+ ?4 _" s" h9 s7 J4 F7 Csubplot(4,1,4);                                          %Mix_Signal_2 中值滤波后信号  
+ d; G  h5 e5 e! M7 Y( I4 r+ }plot(Signal_Filter);
9 t( @6 n4 w% {$ k9 jaxis([0,1000,-10,30]);
title('中值滤波后的信号');
6 z1 |4 q/ Q- Q8 g$ E. U% [# K8 sMatlab运行效果：
3 D% A0 `9 x6 c% q# v% [

8 o  ~) `$ F1 ]9 g, S48.5 中值滤波器设计
本章的实现是根据中值滤波器原理做了两个函数，一个函数是一块数据的滤波器实现，另一个函数是实时的逐点滤波实现。

" ^5 {( X; j4 o  x, I* U  Z& `48.5.1 函数MidFilterBlock
) J- K) R# L# k' G4 `2 |! f函数原型：
" h1 Y/ e! Y8 ^# T8 pvoid MidFilter(float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint32_t blockSize, uint32_t order)

函数描述：
5 Q. L/ x! Z9 G$ R4 U这个函数用于一段数据的中值滤波。

函数参数：
  第1个参数是源数据地址。
; A/ ^- B; r6 ?5 \  第2个参数是目的数据地址。
  第3个参数是滤波数据个数，至少为2。
2 Y# G$ K; g( J9 o. K+ W0 s  第4个参数是滤波阶数，至少为2。

48.5.2 函数MidFilterRT
函数定义如下：
void MidFilterRT(float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint8_t ucFlag, uint32_t order)

函数描述：
2 P3 J# z( i3 Q5 h这个函数用于逐个数据的实时滤波。
+ j& u& w7 J# F
函数参数：
; R  K& h1 a7 v  T! l. @" t  第1个参数是源数据地址。
6 E0 H* x; X4 n/ k' H  D  第2个参数是目的数据地址。
' |/ N6 q; H" p# i4 m  第3个参数设置为1表示首次滤波，后面继续滤波，需将其设置为0。
  第4个参数是滤波阶数，至少为2。
, C. j0 R* y6 k; ^
2 g9 T# A, }1 x, }3 b48.5.3 宏定义设置 (重要)
用到两个宏定义，大家根据自己的应用进行设置：
; |: V/ U: O- n8 R0 F% Z  {
, E$ E2 W8 J4 `- K9 v; M#define TEST_LENGTH_SAMPLES  1024    /* 采样点数 */
# u+ W( u% x+ C; f' C6 C# ~6 O
#define MidFilterOrder  16           /* 滤波阶数 */
- T3 w6 Y) y$ x, V; w) e$ t; Z
% S. E% l0 {" a$ T: P第1个宏定义：采样点数用于整块数据滤波，一次性滤波的点数。

第2个宏定义：设置滤波阶数。

48.5.4 整块数据中值滤波测试
: o$ N' \; P% s* [  s适用于分段数据滤波，测试波形是由原始信号+高斯白噪声+均匀白噪声。

) B; ^( t; `) n: E+ u

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: MidFilterBlockTest
   
4. *    功能说明: 整块数据滤波测试
   " G- L. W* x. A4 s+ h5 ?
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   ( `9 a5 ~) f) P3 [
8. */
   & b7 v: H% E0 F1 E
9. void MidFilterBlockTest(void)
   + h( ?$ z1 s3 C
10. {
    
11. 
    
12.     MidFilterBlock((float32_t *)&testdata[0], &DstDate[0], TEST_LENGTH_SAMPLES, MidFilterOrder);
    ) U7 j7 x2 ?7 U9 E% z- L6 w9 \
13. 
    8 @1 e  H$ S/ S2 h; C
14.     for(int i = 0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    0 D0 `2 I$ j1 e6 g6 ?
15.     {
    2 s# B0 ~1 ?/ N2 m8 `! b5 {& h2 V8 R2 j
16.         printf("%f, %f\r\n", testdata, DstDate);
    
17.     }
    " j7 \* V! h& w# [" R  D" }* w
18. }

复制代码

滤波器效果，红色是原始波形，杏黄色是滤波后效果：
8 f# p! s% V; V; X/ n& p, P. Q
; d2 T. U( ]  i4 I

1 H1 r. E. d! a% c5 `& o9 u, [
48.5.5 逐个数据中值滤波测试 (支持实时滤波)
适用于逐个数据的实时滤波，测试波形是由原始信号+高斯白噪声+均匀白噪声。

- i% U. |' Q; l0 q9 N/ O

1. /*
   ! M8 Q4 G, a6 T) p: k9 R5 q
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: MidFilterOneByOneTest
   
4. *    功能说明: 逐个数据滤波测试
   
5. *    形    参: 无
   " b& W  u( b( [8 ~
6. *    返 回 值: 无
   8 ]* C8 A, f0 n  E  x9 c
7. *********************************************************************************************************
   ( h0 ~6 J! L) D8 H" v6 w. g* \
8. */
   
9. void MidFilterOneByOneTest(void)
   9 Z  _8 f- t5 d+ i2 |1 G, ?
10. {
    4 l; r* n; K% ?+ g
11.     float32_t  *inputF32, *outputF32;
    ) ?+ G. y5 |& E  H
12. 
    
13.     inputF32 = (float32_t  *)&testdata[0];
    
14.     outputF32 = &DstDate[0];
    
15. 
    1 a- v8 x; h) |3 B9 n
16.     /* 从头开始，先滤第1个数据 */
    
17.     MidFilterRT(inputF32 , outputF32, 1, MidFilterOrder);
    
18. 
    
19.     /* 逐次滤波后续数据 */
    
20.     for(int i = 1; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    . n) R; H% A8 K$ a
21.     {
    
22.         MidFilterRT(inputF32 + i , outputF32 + i, 0, MidFilterOrder);
    : ?! ]- G, N% z+ ]" Q
23.     }
    4 ~5 ]8 j1 [4 O0 C# Q7 i
24. 
    
25.     for(int i = 0; i < TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    & I8 N1 P7 N' Q+ V  ^1 m& D$ d
26.     {
    , @4 i: D3 k5 ]7 f1 u9 ?
27.         printf("%f, %f\r\n", testdata<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;">, DstDate</span><span style="font-style: normal;">);
    . {) m- R0 p6 |# D; |' z
28.     }
    2 E9 P1 \& i7 {$ m; f
29. }</span></span>

复制代码

滤波器效果，红色是原始波形，杏黄色是滤波后效果：
" m. L9 j9 x# X* D4 }) A7 g: q

3 ]( }  l! T" E
48.6 实验例程说明（MDK）
配套例子：
7 Y' F; V8 b1 RV7-233_中值滤波器实现，适用于噪声和脉冲过滤(支持逐点实时滤波)

1 |' l5 l0 A9 u/ T" ?实验目的：
* d) s/ g: r- h1 x学**值滤波器 。

实验内容：
启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
! s) U4 p, y3 I8 s" QK1键按下，整块数据滤波测试。
1 F' s2 \' }$ TK2键按下，逐个数据滤波器测试。
" }9 w& P9 v1 k6 w# ^+ y
7 F2 i, C& {0 u6 f1 t  U( ?; A+ K
使用AC6注意事项
$ @( [1 m: B' y+ N" w特别注意附件章节C的问题
4 r) o/ L# \! s# ~2 w* c# \4 y
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
! g" E8 ^# f6 J; @9 r; g

+ w0 e1 e, Y; X$ K! _
RTT方式打印信息：

8 y% K6 |" ^, Q+ b: t( P# Q/ w( o

$ v% S3 w% I5 z6 j6 O0 p
程序设计：

$ |+ k7 w$ K( x0 L; G  系统栈大小分配：
# N  C' H, W$ ?! ~) e1 ^

( K) U9 [+ L! ^* J  U, o1 [  RAM空间用的DTCM：

  t1 @& H! i5 }
  硬件外设初始化
' c" P9 ~8 k/ |& i
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
! ?8 Z. ?' L/ K
5 F" x! E+ ^& M

1. /*
   & ?$ d* X2 F# v. v# Q
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: bsp_Init
   & r6 z& O+ R( @* H# S7 [# ?
4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
   
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   9 f9 ?3 f% R6 {8 d9 g1 q
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   * j0 |  _3 e3 n5 x
10. {
    . }) Y4 }  y* i2 ~$ J9 h0 w! G
11.     /* 配置MPU */
    2 i0 u& b5 w5 p: A# \
12.     MPU_Config();
    
13. 
    
14.     /* 使能L1 Cache */
    
15.     CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    $ a1 J% j6 N  z# z& ]' L9 H
17.     /*
    + V  ~7 |7 {" x, x0 ?
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    # f$ Q( o& j9 m0 z
19.        - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    
20.        - 设置NVIC优先级分组为4。
    3 S% F7 {8 k$ C9 R/ x
21.      */
    * ?0 B4 f# W$ j, h
22.     HAL_Init();
    
23. 
    
24.     /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    / q1 I; E) Y( C+ q3 n- Z( P
26.        - 切换使用HSE。
    
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    7 P/ \% m+ @/ P% d6 f  R; X2 `
28.     */
    
29.     SystemClock_Config();
    6 T' n* \: m) {  K1 f6 J2 b
30. 
    - J; n1 }  ^* o( H7 r# i
31.     /*
    . e2 j" w* z! @' A# M/ s$ b
32.        Event Recorder：
    - N' k/ F: F5 f" w1 o, Y
33.        - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
    
34.        - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章
    
35.     */   
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    9 O8 Q6 e# \0 Q& C( w& h8 ~
38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    % H6 n) Q0 S7 F
39.     EventRecorderStart();
    
40. #endif
    7 S9 M7 o4 C, X. _) G7 W* a' t8 ]
41. 
    ' q' I# q9 r0 g; e- c
42.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    $ I5 r7 }! y+ F6 M& b& i) P) `, |
43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    
44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    ' |; }' _* W! X6 U
45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
    9 I1 M4 g$ h$ t8 ~3 N- l/ N! i* ?
46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
    0 e0 u  W6 T, F# \2 L
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：

数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区。
+ [' ~; ~, I7 ]4 Z8 Y: M

1. /*
   / O% z( A, |! P) S4 e) z
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: MPU_Config
   . \/ ]7 k$ g; w! b
4. *    功能说明: 配置MPU
   
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    
11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    
12. 
    
13.     /* 禁止 MPU */
    ; w4 \; i9 m# K4 F8 p" a& I9 a3 h
14.     HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
    
17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    ' \" {1 T4 i6 Q$ _( z4 w
18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    $ h, \) q7 B2 S; I4 {  o" j
20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    4 g2 B. k3 O! r0 O
21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;
    
22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;
    6 I) D6 x3 h! B
23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    ' p# E$ D) \. A: \3 @( m; u
28. 
    5 S) C) T9 F" C( _. A6 g
29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30. 
    
31. 
    # j  _* z. o2 H; C, {
32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    7 ~: d* t5 \. g& t/ O9 \6 C) a
33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    6 \& }. _' i/ r* n6 H" _
34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    6 g! d( p' h6 y4 h4 {
36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    9 m  @" A9 P$ R( }# I: p
38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    6 y# K- T: a* S0 c% R" ]
39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44. 
    . A$ t% @  v8 b7 a
45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
      G7 t+ G5 _4 z( a- z- b5 Z
46. 
    
47.     /*使能 MPU */
    
48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    ! k. G) `! X- a) m
49. }
    
50. 
    : n1 `* X7 j7 |; t; z
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    $ I" Y/ @2 E- }6 M( ^* J
53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    9 e% ~8 w% ]& D$ q8 a
54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    ; y4 Z$ a. F0 U$ a
55. *    形    参: 无
    $ ?% W% b' r) Y" v- \
56. *    返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    0 k9 L' p. J- y! `1 b( ^7 p
60. {
    ) w2 V/ V- J8 a! Q; J
61.     /* 使能 I-Cache */
    
62.     SCB_EnableICache();
    
63. 
    ! v* f* o, o- \' k7 a9 d  Z
64.     /* 使能 D-Cache */
    
65.     SCB_EnableDCache();
    ) u  C" f4 m1 V; Y/ T
66. }

复制代码

- M. N1 a, b% l9 M% f  主功能：
( c: `% b) }, G6 K
  ]$ ?( c. ?! B+ }, j主程序实现如下操作：
# O  p! a& y! i0 @( R
启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
1 I5 @9 w+ F/ i8 G K1键按下，整块数据滤波测试。
3 {2 i8 x) \# K2 i' Q K2键按下，逐个数据滤波器测试。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   ! e  q* r- v; J" Y! c* c
3. *    函 数 名: main
   
4. *    功能说明: c程序入口
   8 |' }9 j  A( _4 C. ^
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
   : ]% Y  \- j# c) T
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. int main(void)
   9 }- A1 ]  n: L& Y; h5 L
10. {
    
11.     uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    
12.     uint16_t i;
    5 N  K3 U  e& p6 v' {& Y
13. 
    7 l8 }& ]" t7 B8 |1 U
14.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
15.     PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    7 r' M9 i9 f4 o: @, h; W2 h& z- F
16. 
    / b. P3 y: Z* w, T, c* P7 c
17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
    
18. 
    0 ^. f& D$ R! C$ U& m
19. 
    
20.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
21. 
    7 b3 ~  r5 r# r9 J5 k+ [  [/ W
22.     /* 进入主程序循环体 */
    + l. o/ f1 W7 I9 S1 k3 I5 V+ M2 y( _, K
23.     while (1)
    " ?; ]$ p5 @' H& Y: r: X3 [5 R
24.     {
    : u0 N6 c7 {8 |5 Q- \/ y; I. |" c
25.         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 */
    
26. 
    4 J& o8 J; U4 E% g7 K9 |2 g
27. 
    
28.         if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
    
29.         {
    . U; D2 \) A" n$ y1 e
30.             /* 每隔100ms 进来一次 */
    " M6 A" l3 K2 s: Y; \5 F
31.             bsp_LedToggle(2);    /* 翻转LED的状态 */
    
32.         }
    
33. 
    
34.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
35.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    * H# \# `& C$ {1 x
36.         {
    
37.             switch (ucKeyCode)
    
38.             {
    
39.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，整块数据滤波测试 */
    
40.                     MidFilterBlockTest();
    
41.                     break;
      m3 ~3 S. P0 F" g2 ]$ h
42. 
    7 B" E( d' I* n: p/ ]
43.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，逐个数据滤波器测试 */
    
44.                     MidFilterOneByOneTest();
    * J6 B9 x9 s: l! j# T* G( X1 c
45.                     break;               
    2 k+ p2 ?& E1 I+ R1 Y; d4 z
46. 
    ! g" A+ M0 f1 g$ i7 J. |9 D
47.                 default:
    
48.                     /* 其它的键值不处理 */
    0 X7 P, r1 |4 n3 f/ C
49.                     break;
    
50.             }
    7 G* z1 o: [7 U  W4 [7 t
51.         }
    
52. 
    , z4 ~1 n5 G- U& T* @- u  @
53.     }
    3 z5 Q# S3 ]0 x! P5 l  F
54. }

复制代码

2 n. y7 {. U0 c% s' Z: m  F0 W48.7 实验例程说明（IAR）
/ b0 i: L9 J9 O+ J8 C配套例子：
, U; w  f% `" U$ O. l6 eV7-233_中值滤波器实现，适用于噪声和脉冲过滤(支持逐点实时滤波)

实验目的：
1 \& M% P, w$ W5 g8 H3 h2 }- {学**值滤波器 。
5 [( n* W% A3 n6 b8 D; X* o
6 Y+ ^3 g+ P+ ~( T  E实验内容：
) ^8 |5 k- q8 R/ u1 e. B$ V. A" s启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
7 Q; u" C; v) x# f# n/ b- bK1键按下，整块数据滤波测试。
. |& S% v2 M3 |- d' CK2键按下，逐个数据滤波器测试。

! ?; @0 w- `* c使用AC6注意事项
特别注意附件章节C的问题

上电后串口打印的信息：
7 e8 c  e; \" ~6 q0 V6 d  m, q
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。

- T! A4 Q/ D7 Z2 \, @' B

7 [- ~. k5 m8 J  O' wRTT方式打印信息：
6 z1 F4 |! e2 {; _6 W/ O
! f* a2 U9 e$ R3 F: l

程序设计：
2 }" }3 W* N8 Z5 S# `# t
+ X3 V7 u. y5 Q0 M  系统栈大小分配：

; c. t  L+ C! [  K9 X/ y9 N& `

9 A5 \  f' t% ?1 o- F. T7 a
  RAM空间用的DTCM：

$ B6 F8 b2 B  u' B0 w

& k7 f, q5 a: m
! ^9 `% Z9 d5 _7 Y) p! k7 @( v( e  硬件外设初始化

) e+ i; |; `& [硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
$ ~& }% G" ^2 E* i( j  R

1. /*
   3 `. o( |5 Q( f! n9 h: k' b
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: bsp_Init
   
4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
   5 B, ^  V5 B0 }5 Q3 B
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   ' k6 n" e" k2 d$ m% y
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    
12.     MPU_Config();
    
13. 
    2 ~" I7 a- B2 v
14.     /* 使能L1 Cache */
    
15.     CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    
17.     /*
    
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    7 M; t9 q0 c5 M- ~( Y
19.        - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    " P6 k/ h' l7 ^, Q6 U' U3 V7 l
20.        - 设置NVIC优先级分组为4。
    : G; P6 s  d( p; S1 ~0 w' D
21.      */
    , m9 g. p+ {: Z" }" C
22.     HAL_Init();
    
23. 
    ; E1 k! K% t% i
24.     /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    : }8 ^8 q  J2 w. Y9 `( E& E! l
26.        - 切换使用HSE。
    7 r' _3 {9 J0 o9 b9 M* u8 H
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    
29.     SystemClock_Config();
    / n+ R4 [* ^; x/ v4 Y
30. 
    - \& j' o- |6 }/ g3 o
31.     /*
    % Z/ f7 L' K& d) W8 T
32.        Event Recorder：
    ! [3 V+ t+ W7 x2 q. h) _+ \
33.        - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
    8 V' A0 v& ~) R; g
34.        - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章
    - \0 N6 P  K! O: ^. Y
35.     */   
    & i( j; e$ s& Z
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    6 {- l5 g7 q. c
37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    : P2 m! A0 }% V# E
39.     EventRecorderStart();
    
40. #endif
    ( P) W: d. I7 e0 {! O, _
41. 
    " T; `( W4 w3 `1 N* L4 w5 \' z
42.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
    ) ^( t1 [% E8 k6 O3 f  i' w5 x
43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    
44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    . [7 w& r# D4 T5 k& }) F. ?
45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
    2 Y% j6 o/ Q$ M9 a1 ?
46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
    3 p6 J: F2 ]! F+ X" }1 g" @( b8 W
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：
) w: a5 ^  l0 ^2 |* F$ N
+ I0 H2 z: y2 H- j" r) u0 m数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区。
1 s7 H6 N' t0 D  t+ E6 k
) \% S/ {; m6 v+ R2 s4 V( a

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: MPU_Config
   
4. *    功能说明: 配置MPU
   7 z) |5 A4 f/ I- q" @; ]$ b
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 无
   ! ?! l1 J, ^3 P" j, s9 y
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   8 [# g7 F, }4 ^  W
10. {
    " {6 }: r; ]- W+ \
11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    1 G5 V: f8 T4 |( t
12. 
    1 @* |# y" ^7 A: W: z7 c. E& E
13.     /* 禁止 MPU */
    
14.     HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    2 w0 e. k! r2 x9 {! g& V# h
17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    0 q" }7 H( U1 s$ i' L: l+ `- J
19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    ! A0 H0 O% E8 `
20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    . d2 a$ R. a7 b, U3 \3 w
25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    5 f! U3 ^2 w8 _4 r2 o
26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    3 s5 |$ o' H( W# n7 w
27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    $ g5 ^' E# s& b) t8 _% B( b$ D
28. 
    3 C9 U8 r7 X. m1 D
29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    : i* ]* C3 b7 S: W
30. 
    
31. 
    
32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    4 G0 N( ^2 ?8 R' B0 d+ K* D
33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    * X# D6 A& J9 s; F# @3 {
35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    
36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    9 A! j  y3 l) k$ Q' w* E# a& W! \
37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    
39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    8 U& J  [: C+ `/ k1 \+ u
41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44. 
    8 D8 ]. U7 j$ y( G. `( A
45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ; T( n. w$ d& w0 Z% V2 S8 ~2 f
46. 
    
47.     /*使能 MPU */
    3 q3 g( g5 |+ V0 f) F7 c1 z/ K
48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    4 I/ n) K! N- Y6 B9 W' }
54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    ; Y1 q( C2 t- r) v! N* V# D7 a0 U
55. *    形    参: 无
    1 U2 R: Z8 `* k7 B
56. *    返 回 值: 无
    4 E% M( I- l; r% e
57. *********************************************************************************************************
    + F+ N/ k9 S6 n  v5 Z$ _) d+ A
58. */
    # j/ B! s9 P" |* N: ?
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
      V- v+ t4 H' c5 g/ d' S: K- h; [
60. {
    
61.     /* 使能 I-Cache */
    
62.     SCB_EnableICache();
    
63. 
    # _  A* y5 V/ F+ S8 I! s! r8 _
64.     /* 使能 D-Cache */
    & |4 _! Q/ d8 X9 h) A
65.     SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

# a; p6 x' X8 X  主功能：

* M7 Y9 N, }* j! S; t7 w) f主程序实现如下操作：

  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
0 Z. t! }9 \  C3 d5 I8 R) I) }  K1键按下，整块数据滤波测试。
  K2键按下，逐个数据滤波器测试。
4 i6 L% {8 m& k* t5 Y6 U. W

1. /*
   6 |# a$ o1 N. i1 d* K
2. *********************************************************************************************************
   " n4 ~9 J- G+ U! R& ?# s  ]" x
3. *    函 数 名: main
   
4. *    功能说明: c程序入口
     }1 V5 G- S$ N
5. *    形    参: 无
   
6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
   
7. *********************************************************************************************************
   " E9 K8 z  c% ^) g* H. `
8. */
   ! P* `3 I3 g$ T5 w8 _
9. int main(void)
   8 K5 R+ @  _2 F$ _" F
10. {
    
11.     uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
    1 \) K! d. m, S( I3 W
12.     uint16_t i;
    
13. 
    
14.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
15.     PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    
16. 
    
17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
    
18. 
    % r2 f) G: [/ A" b; H; j- U9 o& q
19. 
    & Z: g3 T+ I  A6 O: q
20.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
21. 
    " z, I3 L* x. y2 H( O$ s5 g
22.     /* 进入主程序循环体 */
    
23.     while (1)
    . p1 s# j( m; w$ c$ O
24.     {
    6 [/ D  K, X* A  X
25.         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 */
    
26. 
    # W! t: n& M% `5 m
27. 
    : d0 S7 w- F+ l' C$ t' I( x( L1 v
28.         if (bsp_CheckTimer(0))    /* 判断定时器超时时间 */
    : M( N5 Q5 Y0 o
29.         {
    9 l( n7 T% S& @
30.             /* 每隔100ms 进来一次 */
    
31.             bsp_LedToggle(2);    /* 翻转LED的状态 */
    
32.         }
    ) w2 d3 Y- \- Y
33. 
    
34.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    , `; d6 l8 x: ~, D6 ], I+ S
35.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    # T# e* n0 S! a
36.         {
    * I' s) @* H# W% W1 b. i9 z/ ]
37.             switch (ucKeyCode)
    
38.             {
    
39.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下，整块数据滤波测试 */
    
40.                     MidFilterBlockTest();
    
41.                     break;
    $ L/ O  n5 k" }5 `2 `
42. 
    2 Y* Q8 P& f, Z! ~& x; W. h# h
43.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下，逐个数据滤波器测试 */
    . n/ c$ R1 d8 w; L# h4 {( k2 j8 j
44.                     MidFilterOneByOneTest();
    
45.                     break;               
    
46. 
    
47.                 default:
    
48.                     /* 其它的键值不处理 */
    # \7 U6 ~) B9 k: T2 d; f; C0 r; i
49.                     break;
    4 u4 L7 [& S* J- X9 ^
50.             }
    + v2 h* E% {% p4 b" B) ^% ^: U
51.         }
    
52. 
    ) ~& Z6 h& z; K; U9 g: x
53.     }
    
54. }

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48.8 总结
/ C- j: M5 A0 f: ^: k& u7 v) d本章节主要讲解了中值滤波器的实现，非常时候噪声滤除场景。
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