50.1 初学者重要提示
, e* N- i" D( z* sDSP库支持了样条插补，双线性插补和线性插补，我们这里主要介绍样条插补的实现。
, I. y- g7 Q2 G4 j) V
50.2 样条插补介绍
在数学学科数值分析中，样条是一种特殊的函数，由多项式分段定义。样条的英语单词spline来源于可变形的样条工具，那是一种在造船和工程制图时用来画出光滑形状的工具。在中国大陆，早期曾经被称做“齿函数”。后来因为工程学术语中“放样”一词而得名。在插值问题中，样条插值通常比多项式插值好用。用低阶的样条插值能产生和高阶的多项式插值类似的效果，并且可以避免被称为龙格现象的数值不稳定的出现。并且低阶的样条插值还具有“保凸”的重要性质。在计算机科学的计算机辅助设计和计算机图形学中，样条通常是指分段定义的多项式参数曲线。由于样条构造简单，使用方便，拟合准确，并能近似曲线拟合和交互式曲线设计中复杂的形状，样条是这些领域中曲线的常用表示方法

0 A  x& ^" \6 u2 i/ Q50.3 样条插补实现
. i4 C$ t# p8 d) o$ m/ f  |- n1 \样条插补主要通过下面两个函数实现。
, U7 C2 N6 D8 |
50.3.1 函数arm_spline_init_f32
函数原型：

! R8 U- I9 m3 J( t

1. void arm_spline_init_f32(
   
2.         arm_spline_instance_f32 * S,
   
3.         arm_spline_type type,
   / z: N6 q& H, m2 V( i
4.   const float32_t * x,
   
5.   const float32_t * y,
   
6.         uint32_t n,
   
7.         float32_t * coeffs,
   
8.         float32_t * tempBuffer)

复制代码

: P8 F+ ]* w" {+ \/ O3 q8 D函数描述：

此函数用于样条函数初始化。

函数参数：
1 c% s' @- U7 r5 L, y
/ S8 S% ]" n1 B' ]6 Z  @# H  第1个参数是arm_spline_instance_f32类型结构体变量。
  第2个参数是样条类型选择：
  ARM_SPLINE_NATURAL 表自然样条。
  ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT 表示抛物线样条。
  第3个参数是原始数据x轴坐标值。
  第4个参数是原始数据y轴坐标值。
& n% n2 I0 D9 _: t" m( u% i* x) p2 X  第5个参数是原始数据个数。
+ _% {7 b1 E$ X4 @+ o" V" d  第6个参数是插补因数缓存。
  第7个参数是临时缓冲。
# A, e2 v* w! |; }注意事项：

$ o4 Y/ U6 \, N/ ]9 s" `+ `  x轴坐标数据必须是递增方式。
' [" C0 B; T8 |! E0 t  第6个参数插补因数缓存大小问题，如果原始数据个数是n，那么插补因数个数必须要大于等于3*（n-1）。
; w* k. O" |( x  第7个参数临时缓冲大小问题，如果原始数据个数是n，那么临时缓冲大小必须大于等于2*n - 1

5 d3 u% `* i2 H" X, W& ~50.3.2 函数arm_spline_f32
函数原型：

1. void arm_spline_f32(
   ( U8 l" x2 |9 `% y6 `7 R
2.         arm_spline_instance_f32 * S,
   9 @& z8 o& |6 q; E. r" u
3.   const float32_t * xq,
   
4.         float32_t * pDst,
   ( i9 W9 f! f# L  d6 ~! k" y
5.         uint32_t blockSize)

复制代码

0 v0 d: C4 t; X2 f函数描述：
2 [  U: Q" x2 q: r& }* T
6 ]6 h; @- R5 ^/ G5 e" A此函数用于样条插补实现。

函数参数：

  第1个参数是arm_spline_instance_f32类型结构体变量。
% n/ J( [6 @; H4 ~# K' _5 I( x  第2个参数是插补后的x轴坐标值，需要用户指定，注意坐标值一定是递增的。
) B* [) k: q/ @2 U, C  第3个参数是经过插补计算后输出的y轴数值
: D# K. Z1 [0 K8 k: d' C7 }- W1 ~  第4个参数是数据输出个数
50.3.3 使用样条插补函数的关键点
  E7 _2 A6 Z" n6 I% i# X0 I! ~. l样条插补的主要作用是使得波形更加平滑。比如一帧是128点，步大小是8个像素，我们可以通过插补实现步长为1， 1024点的波形，本质是你的总步长大小不能变，我们这里都是1024，这个不能变，在这个基础上做插补，效果就出来了。

这个认识非常重要，否则无法正常使用插补算法。

/ P8 f$ a& \8 [5 p" m1 ?& j50.3.4 自然样条插补测试
样条测试代码的实现如下：
9 E, B& K5 R1 h/ Z

1. #define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES         128  /* 输入数据个数 */
   
2. #define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES           1024   /* 输出数据个数 */
   # H( b7 j& ~0 |5 M: u; }
3. 
   7 K7 @( e9 x) z# F
4. #define SpineTab OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES/INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES  /* 插补末尾的8个坐标值不使用 */
   # W" ~! ^' M, h
5. 
   . @, W5 Q5 {; J: N6 C( ^. p3 L: m
6. 
   0 J. z2 I8 h3 C7 j! b$ `3 F' k
7. float32_t xn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据x轴坐标 */
   2 o, ~3 L8 L7 Z- t5 r- d  u  o& S) b
8. float32_t yn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据y轴坐标 */
   
9. 
   
10. float32_t coeffs[3*(INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1)];     /* 插补系数缓冲 */  
    
11. float32_t tempBuffer[2 * INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1]; /* 插补临时缓冲 */  
    
12. 
    
13. float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后X轴坐标值 */
    ' `3 b% x( ?- \1 z- Z, t
14. float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后Y轴数值 */
    
15. 
    
16. /*
    8 o+ T2 f" w2 m6 b: t. z5 v& w
17. *********************************************************************************************************
    , y" Q, Q$ k$ U
18. *        函 数 名: main
    
19. *        功能说明: c程序入口
    
20. *        形    参: 无
    2 C% C/ u3 L* r# o
21. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
22. *********************************************************************************************************
    : H! E& Z- o# M
23. */
    # M. Y2 O+ U5 _
24. int main(void)
    
25. {
    , G9 {- W) v5 Z  f! |$ h5 J
26.         uint32_t i;
    % e! B0 T5 [1 `2 T: Z' h
27.         uint32_t idx2;
    
28.         uint8_t ucKeyCode;        
    6 M3 O+ v- ~( P3 U1 c
29.         arm_spline_instance_f32 S;
    $ X- A. ]0 r7 B3 A% ^. W2 ~6 y' N
30.         
    , N/ k) j9 w9 |
31. 
    
32.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    9 ]$ }1 J/ ]/ S7 M5 S5 @
33.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
34.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
35.         
    8 Y% C5 E- A; n7 V! U  v
36.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
37.         
    ! d) \7 b/ L( Z# O4 G, ~) F
38.         
    4 s% }; ]5 u$ V9 i: j
39.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    
40.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
41.         {
    5 }; i+ J3 q% F7 _2 O  r2 ]  l# t
42.                 xn<i> = i*SpineTab;
    
43.              </i>   yn = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    % C2 |1 g# L. d$ S
44.         }
    
45.         
    & d# a, i1 F7 o+ H4 n; I+ `
46.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    
47.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
48.         {
    * |  L4 F* [2 V( v) P( U% f
49.                 xnpos = i;
    
50.         }
    
51.         
    , z- l$ D. H, P4 K% x
52.         while (1)
    6 F: R& \/ l0 \3 t
53.         {
    ; ~% p! t* D2 ^& }3 ~
54.                 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 */
    0 r, q3 m4 P, V* s3 z% f7 p9 [, k
55. 
    1 e# c5 e9 I; J+ v, L( W, z# s
56.                 /* 判断定时器超时时间 */
    
57.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    7 q* r* Z3 W* r2 o) h
58.                 {
    $ i( y0 m( M0 x; j3 z5 {
59.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    3 K* D. ]% w" {
60.                         bsp_LedToggle(2);
    , T, o% a3 B' b
61.                 }
    0 f3 r5 @, _6 z: @, D) @
62. 
    
63.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
64.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
65.                 {
    
66.                         switch (ucKeyCode)
    
67.                         {
    
68.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    
69.                                         /* 样条初始化 */
    5 d0 r+ O& _( K3 R1 a9 u
70.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
71.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    
72.                                                                                 xn,
    
73.                                                                                 yn,
    
74.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    
75.                                                                                 coeffs,
    & D: N- J0 t2 T: O/ `
76.                                                                                 tempBuffer);
    # J3 R3 }8 h7 m4 ]; q
77.                                         /* 样条计算 */
    
78.                                         arm_spline_f32        (&S,
    ) E% i: _8 |# u9 d* Z
79.                                                                          xnpos,
    $ S- [! a9 F" k; B; T& Z- r5 s
80.                                                                          ynpos,
    
81.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
82. 
    " v3 o; R7 T) e7 X$ w4 p; L" W
83.                                 
    
84.                                         /* 打印输出输出 */
    
85.                                         idx2 = 0;
    
86.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    
87.                                         {        
    + u0 r, s4 e& t% t& F" _, M3 W% n
88.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    
89.                                                         {
    , V$ O$ _: o4 W% s$ ~4 K; Z8 z1 i
90.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);
    
91.                                                         }
    ( a3 q) N# ?! f3 d  ~1 o
92.                                                         else
    ! n/ n1 g8 @0 S+ s
93.                                                         {
    
94.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos);
    & \, L; t9 q. e" m0 D, V! g5 M/ d
95.                                                         }
    7 A' @  W2 L9 z, m& a7 @3 K) j9 u# C7 I
96.                                         }
    & w% S9 k# ?; Y% p. i
97.                                         break;
    
98.                                 
    
99.                                 default:
      v- u: ~% o* P! |
100.                                         /* 其它的键值不处理 */
       C- A5 E, I* a0 a
101.                                         break;
     : v0 e+ n( ?: I  h+ i4 c
102.                         }
     
103.                 }
     ( }; l( r1 c% E) R* N- r) |8 F
104.         }
     
105. }

复制代码

7 J5 N7 n3 U" Y& f6 V0 h代码里面的几个关键地方：
8 C# z$ I7 L1 R( J8 j1 {( d* I
  原始坐标数组xn和yn是128组，而我们通过插补生成的是1024组xnpos和ynpos，其中1024组的xnpos需要用户设置初值，这点不能忽略。
  函数arm_spline_init_f32用于样条函数初始化，这里特别注意，此函数主要是对原始数据的操作。自然样条插补用的ARM_SPLINE_NATURAL。
; |8 m# W+ @3 f# b! `3 O* B  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。
实际输出效果如下：
0 k. N* U7 z5 J: p( g3 N. L) j
+ e4 K3 x* a8 B$ h) O! M

; F! Z: o5 M( w# M4 Y50.3.5 抛物线样条插补测试
样条测试代码的实现如下：

1. #define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES         128  /* 输入数据个数 */
   ; _7 J* n$ U' x" D
2. #define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES           1024   /* 输出数据个数 */
   
3. 
   
4. #define SpineTab OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES/INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES  /* 插补末尾的8个坐标值不使用 */
   5 Q2 B" a0 y* ^: M
5. 
   # D$ P- g& |1 f  x9 c
6. 
   
7. float32_t xn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据x轴坐标 */
   
8. float32_t yn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据y轴坐标 */
   
9. 
   * V: Z2 |2 D" k0 f- U
10. float32_t coeffs[3*(INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1)];     /* 插补系数缓冲 */  
    
11. float32_t tempBuffer[2 * INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1]; /* 插补临时缓冲 */  
    0 r1 p/ L3 r* H! s
12. 
    
13. float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后X轴坐标值 */
      s- b3 u0 h" g8 x$ S7 R# P% f' B
14. float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后Y轴数值 */
    
15. 
    
16. /*
    
17. *********************************************************************************************************
    ) l7 ?/ t2 X: L
18. *        函 数 名: main
    
19. *        功能说明: c程序入口
    
20. *        形    参: 无
    8 [/ V$ a( O/ J) D+ i' k
21. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
22. *********************************************************************************************************
    
23. */
    
24. int main(void)
    
25. {
    
26.         uint32_t i;
    
27.         uint32_t idx2;
    
28.         uint8_t ucKeyCode;        
    
29.         arm_spline_instance_f32 S;
    
30.         
    
31. 
    
32.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    6 _: e: n+ Z5 {4 F
33.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    - G% x3 V7 S( O3 j$ F
34.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    ) U" Q5 I, c8 H  t$ S. x
35.         
    
36.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
37.         
    
38.         
    % p% r: [5 j4 `
39.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    & O1 ?5 Y/ o' n, N4 _$ i
40.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
41.         {
    
42.                 xn<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = i*SpineTab;
    ! ^; g6 t! c% d$ l8 K, v
43.                 yn</span><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    
44.         }
    
45.         
    
46.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    : `9 n+ C( i% y: [7 S4 n
47.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
48.         {
    
49.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    
50.         }
    " U- @' c" O5 B; I1 M7 H4 I  o: M/ {
51.         
    2 x& {% d- p( j' x) L& l
52.         while (1)
    ' A, h9 \% W, f) M# l- A: p
53.         {
    3 _9 l  {8 r) }
54.                 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 */
    ' ~- I& I; L8 V% K* H
55. 
    
56.                 /* 判断定时器超时时间 */
    
57.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    
58.                 {
    
59.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
60.                         bsp_LedToggle(2);
    
61.                 }
    
62. 
    
63.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    ' ?! P% O7 K7 i5 a, c/ }& ~6 F
64.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    5 D( g/ A' `" |& o/ n! W) I; \
65.                 {
    
66.                         switch (ucKeyCode)
    + F! @7 j+ m' h  n6 |4 m" `9 G
67.                         {
    3 n( s* f  z# W1 l+ r* X
68.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    6 h  n, R' ]1 F8 A* p
69.                                         /* 样条初始化 */
    : X) H" N. \/ c3 W3 i' c
70.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    " |" n' T3 S# V# e' Z
71.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    
72.                                                                                 xn,
    9 X2 @/ H- H1 x& \6 M5 T( n
73.                                                                                 yn,
      [" O) Z5 k$ J+ m# u* r
74.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    " W* i7 _; \- W1 r/ Q% o/ D
75.                                                                                 coeffs,
    - h/ R0 T2 Q! T1 g) [
76.                                                                                 tempBuffer);
    1 J: {% t* q# e9 h7 T; }7 |6 y
77.                                         /* 样条计算 */
    4 Z1 K: ~( E1 f8 u; D+ U% m2 y
78.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
79.                                                                          xnpos,
    & v6 B* `% N- u. ~: s" q. Q
80.                                                                          ynpos,
    
81.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    6 ?! O7 x1 d3 ^
82. 
    4 Q/ |$ f: E$ E+ v. @4 ]
83.                                 
    
84.                                         /* 打印输出输出 */
    
85.                                         idx2 = 0;
    - _( a0 k1 H) o  ^) w- {* p4 I
86.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    
87.                                         {        
    6 b; V6 p) c0 ~! D
88.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    
89.                                                         {
    
90.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    ) U. [3 B! n. ^& j2 C/ }3 M
91.                                                         }
    3 m# b; v' a% G5 e% Q
92.                                                         else
    ; Y8 V8 w% t) r; f
93.                                                         {
    5 r4 r+ o1 V0 W
94.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
      _( y& \  c! R5 i) x, r
95.                                                         }
    ' G( B+ p4 T3 p1 ^# m( H/ y$ C8 f
96.                                         }
    , N$ r0 H4 V9 S+ k$ `' C  \1 q3 f
97.                                         break;
    # b/ Y; J/ X3 o- g6 G
98.                                 
    
99.                                 default:
    , R1 O5 a0 q; i) s8 D$ D
100.                                         /* 其它的键值不处理 */
     - r! a! r# D' Z' L# Y
101.                                         break;
     - u+ F* a! {7 e) |7 A2 L
102.                         }
     % A8 u5 @& P. I$ y9 S8 M
103.                 }
     
104.         }
     3 t9 B& P( Y+ \9 J/ o% u% `
105. }</span></span>

复制代码

代码里面的几个关键地方：
5 R2 I. ]$ m# \, }: ^+ p
  原始坐标数组xn和yn是128组，而我们通过插补生成的是1024组xnpos和ynpos，其中1024组的xnpos需要用户设置初值，这点不能忽略。
  c" w! n  h% w( ?" f  D  函数arm_spline_init_f32用于样条函数初始化，这里特别注意，此函数主要是对原始数据的操作。抛物线样条插补用的ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT。
7 g" }: s; C+ c( o2 U/ V  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。
* J+ x! T! {7 @( N
实际输出效果如下：

" z. v! f2 B; p# g+ u+ r9 [  ?
/ d8 T6 M1 ~# j& H% l. d. V& q
$ l* g0 l& H  R50.4 实验例程说明（MDK）
配套例子：

% H1 U* @2 N7 X- q$ W* e8 K# nV7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅
- ~: h) a. \- a. Y+ T  H; h- {* h  E
+ {/ ~* r6 z, L实验目的：
9 k/ K/ L4 B6 N! l0 g( l: S
) j" e( o4 H4 G. z学习样条插补的实现。
. u: |% M, x! ~
实验内容：
3 Q& Q; Z+ S4 z" T
) k9 k8 e6 w/ _# D7 e  Z6 [) N启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
K1键按下，自然样条插补测试。
! S- |) y: n  N% a# \4 m2 JK2键按下，抛物线样插补测试。


6 m6 y9 U9 q$ \) i5 k( e使用AC6注意事项

; N' n# {- A/ |( c  T特别注意附件章节C的问题

上电后串口打印的信息：

% K6 T7 O" I) S2 w波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
$ V, m5 c8 V( i9 N/ D- A3 `$ E

  ?1 ~4 Y# z, N. u- ~$ ~RTT方式打印信息：
) R6 Q  o1 c% P6 X* b
! P# p/ L+ R$ K1 c1 Y8 x

  I( a4 k* E: Y6 {' }% G% p
4 p4 m2 x6 z. t: |8 f" E
程序设计：
0 w- A+ b  s; Y. r& i
! X8 I* n3 K8 S3 X; l' X. k  J: ^! _  系统栈大小分配：
4 n! i7 m9 i# D* C
! Q8 C) |* Z7 k/ ~" Z8 U$ ]# a

( j; [4 g: V7 p. v8 H& {* ]/ N
4 t% J; ~" W0 H( B  RAM空间用的DTCM：
* z5 X, j; K* H( v, y7 G" k

9 K2 k6 r0 D* ]

0 L% a' x0 g1 i/ ]5 M. @& t+ V  硬件外设初始化

9 n; p: m5 u! G% U) M; o& k% \) y硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
+ D6 X% K! A) R8 d1 Z1 ]# w

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: bsp_Init
   3 t5 Y$ V2 I- e' P% D
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
   , S; y1 z3 d# L, q, L
5. *        形    参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   0 U' w: `2 z$ \; q& m
7. *********************************************************************************************************
   - i" y2 J% L# o" _3 i, w
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   1 z+ {$ E1 w) l6 R2 Y1 u" m( m% r
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    
12.         MPU_Config();
    
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    3 w: D& S1 G- ^/ I
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    
17.         /*
      j/ s% R# H8 N
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    
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 b0 l; D) H8 ^9 ?. h
21.          */
    
22.         HAL_Init();
    
23. 
    
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    ) `+ x# i  H9 r9 R% O* u
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。
    : C1 J5 P+ H8 B
28.     */
    ! ]& [* V8 k% w; v  u: M
29.         SystemClock_Config();
    0 ]0 w7 o4 o0 ]3 r. @
30. 
    
31.         /*
    
32.            Event Recorder：
    : {" o9 `7 ?  j6 D1 x
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。
    . J) I5 r5 a8 x& ^4 o. c/ r& P
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.         */        
    " q) J8 d. r* [. ]
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    , o4 m; d) _3 {; a2 h# |1 R
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    8 G, o6 @9 w1 Z' V4 y8 ]3 [& g
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.         EventRecorderStart();
    3 x1 \6 I, r1 e# q
40. #endif
    
41.         
    
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 */
    0 z4 i7 \7 Z: E3 {3 Y  c* B
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    0 |( g3 s0 ]; c$ q& g5 ~) R. K
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47. }

复制代码

/ `' c" F: [- e$ m# V0 h  MPU配置和Cache配置：
2 z! ~( c8 N8 z8 l0 w) o
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。
- n) r# C+ y  y* t) A
; \: D5 P8 j' i7 O

1. /*
   $ Z: o" l* W# e0 k
2. *********************************************************************************************************
   8 n' J9 b# v1 F4 e
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
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. 
    0 w! ^  e- ^" c0 u1 Q3 n* d+ X
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    0 {. t  q( N1 E+ Y" [0 z
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
    7 g1 V* d( V% J& V9 x% D, u
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    0 [+ g! h- Z/ R
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    , G( g# ?( ^; l$ o# n
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;
    
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;
    
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
      D: ~; N: b  R6 d6 Z( [- c, F1 |
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    6 F/ w; y/ J$ `, d" k
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    ! R  ]8 ^7 g7 |' A
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    2 u* w% c2 h9 \6 a& Q
30.         
    
31.         
    
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    ; L9 B3 K) y/ H7 P8 @
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    ( G9 b* b6 y0 l9 _, j' O
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    7 H, E5 I* f" n* X: q
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ! l2 B3 {: E9 V* A0 [
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    8 \# M" y1 m! N9 D8 f( I. y6 `, U
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    0 t6 z7 \- ?* B) r' I
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    . \4 ]3 t( Y* Z' W4 |6 g
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44.         
    7 ^  Q2 m7 v7 Q9 S
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    & b6 j# a/ w4 I0 n  a6 G& T$ h" u
46. 
    8 {7 m( ]# m2 K% [7 [3 f
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    : W; Q$ ?' o% q9 B
49. }
    & b7 `  w" [% A5 E" k  q
50. 
    
51. /*
    0 Y2 _, X: S) _; U7 |+ [9 @
52. *********************************************************************************************************
    6 h6 @, e* o, R: U( `
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    & a! F1 a. b, Q3 s
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *        形    参: 无
    
56. *        返 回 值: 无
    / a% U, W/ h" `: b$ n- b% n
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    
60. {
    # y  H: k7 h# X& n& [, L/ J0 e
61.         /* 使能 I-Cache */
    # H' |. y4 ~% s. L* \7 |
62.         SCB_EnableICache();
    % }  p6 z- G- o# P7 I6 M
63. 
    8 P* C2 w$ J' L+ {% n2 ~$ q5 P7 r) \
64.         /* 使能 D-Cache */
    # K# O, ?' d5 A! z% C+ ?
65.         SCB_EnableDCache();
    
66. }

复制代码

  主功能：
( r" p) m" _- E; p7 o& o  _9 R7 j
主程序实现如下操作：

7 c4 R0 i+ Y+ i+ M% W/ E  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
4 I" A" i; ^7 u& S& p% B$ b  K1键按下，自然样条插补测试。
  K2键按下，抛物线样插补测试。
) k6 x' ^& I0 _

1. /*
   2 p# ~- K* w6 y
2. *********************************************************************************************************
   & w% s8 V8 U% Y: H* {
3. *        函 数 名: main
   0 ]1 s( ^) w  e; ]6 P0 Z- i$ Q
4. *        功能说明: c程序入口
   / ~% m; ^/ M; g: C% S0 c! I- J
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   & J6 U* d. {) T& a# H
7. *********************************************************************************************************
   6 d8 r' {0 c/ Y4 c) d
8. */
   # ]3 C3 X# L  L+ n( W* Q
9. int main(void)
   - s# B2 s3 m, {4 o5 R" `/ i/ ~# z
10. {
    
11.         uint32_t i;
    - }6 n9 r/ Z1 M4 d' }' V
12.         uint32_t idx2;
    7 i, W: f# c, D8 C4 ?% X- P' y) l
13.         uint8_t ucKeyCode;        
    ' W2 Z0 O  i4 I
14.         arm_spline_instance_f32 S;
    
15.         
    
16. 
    
17.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    8 F& L( r. b$ |! Y6 `
18.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
19.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    9 U% {' b8 z. V- b& a8 R
20.         
    $ x$ k9 F  e, z, w& A9 I) X
21.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
22.         
    . A" o, x6 v$ b, \! r3 t4 n
23.         
    
24.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    % k; f9 x& ]* x) P9 ~
25.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
26.         {
    
27.                 xn<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = i*SpineTab;
    
28.                 yn</span><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    ) y) C1 H; c) l! ~  ], F
29.         }
    ) K. G: l% W0 p7 Q  P9 h* }5 }* [
30.         
    8 B# A3 k; b4 B: O( k- S
31.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    2 m- v* h- q8 W+ |5 R6 p& i. M
32.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    9 E+ [! _* V' J2 z  I1 M
33.         {
    - x$ p3 c+ E% Z6 @
34.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    ! t! s2 q+ W, |3 u( Y3 l
35.         }
    
36.         
    - o1 X; O" @9 T* F  `7 ?
37.         while (1)
    
38.         {
    0 o+ F" t  J  s; }
39.                 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 */
    
40. 
    1 G4 F9 l2 ^. \7 e3 y6 M  k2 G
41.                 /* 判断定时器超时时间 */
    
42.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    
43.                 {
    
44.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    3 ~+ o( `) p$ c1 ^6 t  M
45.                         bsp_LedToggle(2);
    8 r% }" I/ t. x- ^
46.                 }
    
47. 
    ' ^" Q5 z: t' Z% t2 B( C
48.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    " ^! R3 N. x$ h
49.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    . `0 M2 p9 R5 m8 p% \) `/ C
50.                 {
    + z* Q+ `2 I* Z7 y0 x+ P! \- P
51.                         switch (ucKeyCode)
    
52.                         {
    ) [$ z; Y( n$ ^+ F' f* p+ d
53.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    ) R' j, A) p  j6 S4 V
54.                                         /* 样条初始化 */
    
55.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
56.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    
57.                                                                                 xn,
    / @2 q" F6 b4 G7 H: H( O5 X, K6 }
58.                                                                                 yn,
    
59.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    
60.                                                                                 coeffs,
    1 q( g$ R8 v/ Q; x1 r
61.                                                                                 tempBuffer);
    " E: C/ j5 r) ]
62.                                         /* 样条计算 */
    5 I" Q% |( {# m/ [3 s7 t
63.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
64.                                                                          xnpos,
    ! T8 k$ a! `) X
65.                                                                          ynpos,
    / n4 ?7 T1 P' H1 \' }
66.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
67. 
    
68.                                 
    
69.                                         /* 打印输出输出 */
    / H- ?( A- ~# M) a3 S8 V. y
70.                                         idx2 = 0;
    
71.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    / C5 \& K  ?' {/ t' P2 O2 r
72.                                         {        
    
73.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    / I; j2 O3 i* t" ^) H; Q5 H
74.                                                         {
    6 W5 E) b1 y" }# N. H8 t( j( a
75.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    
76.                                                         }
    6 I9 f7 T7 H$ z9 ~$ H
77.                                                         else
    
78.                                                         {
    
79.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    5 z' Y1 f  H  G
80.                                                         }
    
81.                                         }
    4 L! X4 p2 D' M0 Q: {* Y
82.                                         break;
    * P1 U' s' t$ n) L' P- k2 V- Q
83. 
    
84.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    
85.                                         /* 样条初始化 */
    
86.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
87.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    
88.                                                                                 xn,
    
89.                                                                                 yn,
    
90.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    $ y7 F/ }! t0 k: u& x
91.                                                                                 coeffs,
    . a4 I: a2 B% c3 V: D
92.                                                                                 tempBuffer);
    
93.                                         /* 样条计算 */
    
94.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
95.                                                                          xnpos,
    9 l! o5 ^- g/ i8 F4 [
96.                                                                          ynpos,
    
97.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    5 |3 P2 A% \2 r# E
98. 
    
99.                                 
      S4 y- L; @4 d
100.                                         /* 打印输出输出 */
     ) u9 P' R4 W+ @
101.                                         idx2 = 0;
     
102.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
     
103.                                         {        
     
104.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
     
105.                                                         {
     
106.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
       l$ Y+ b3 G1 M9 j
107.                                                         }
     
108.                                                         else
     
109.                                                         {
     $ @3 r% w8 B' V. H5 \
110.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
     + X. J" ^) `) [! u  r/ G: j; X
111.                                                         }
     5 n- T  u2 j- v; N& r
112.                                         }
     ' m' ^! [+ a7 B5 t3 h: @/ a
113.                                         break;
     
114.                                 
     
115.                                 default:
     $ d+ @5 `/ n4 \1 H. R
116.                                         /* 其它的键值不处理 */
     8 m2 \. h5 p5 Z6 Q+ f
117.                                         break;
     
118.                         }
     
119.                 }
     ' G; k5 e% `7 g9 w. C) @, N
120.         }
     $ r6 O* ~0 i: v) C  Z" i5 G
121. }</span></span>

复制代码

2 s9 c" I& r7 V: p4 H( q! D0 `50.5 实验例程说明（IAR）
8 y" u/ X7 n; H0 u# |. N配套例子：

V7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅

+ Y1 {( Q* l4 v/ {实验目的：
$ M6 R. Q! X; p4 n2 d
# r9 I! |% p2 H/ \& |* l学习样条插补的实现。

实验内容：
% z/ t2 t: |' L% p0 F5 j4 ]- u
" n* V: F2 i# s  [2 l3 n启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
* O) w% v- l& R2 F: WK1键按下，自然样条插补测试。
# {! G: e5 Q0 D* fK2键按下，抛物线样插补测试。
! E  x& H5 P) \, N
上电后串口打印的信息：
2 X$ V6 M7 a& X7 p
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
3 x$ g5 b& W; P5 x4 A

RTT方式打印信息：

( y2 N, b1 I- f. ^1 \$ [

! W/ q- K; f# m* F) H8 `; X
3 Z6 x7 m. S% n' @; Q
' `$ Y7 T, Q" b$ g; t4 p程序设计：
6 A4 X4 S4 f- A3 i# l/ m7 u
3 w; \" }/ M3 \. U3 t; K  系统栈大小分配：
# j& `+ F) p: A* y
. J9 s  s) ^% p3 h8 F- Q* E; l2 _

! z' u+ D1 m' P: j+ b- w6 h+ ?( i4 w+ Y

  RAM空间用的DTCM：

1 [" M  |/ J+ h. I/ n% [

; F/ P4 p/ J- v
  硬件外设初始化
' f8 u" G! N8 a0 T+ U4 k5 ]
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

1. /*
   % X8 a% W7 W* l
2. *********************************************************************************************************
   : y1 B4 s2 B  F) _
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
   2 g1 @, `: E" c0 ^9 `8 X' y
5. *        形    参：无
   
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   5 N4 U) H# g: i" I' x6 i. `
8. */
   " L3 Z2 z. w& x! U' \
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    3 F( q& {. F  Z
11.     /* 配置MPU */
    + E* N+ R1 R: W, E3 ?6 b
12.         MPU_Config();
    - ^4 M; J  p4 R  K7 w
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    ) B$ W5 ?- ?% D; S4 e1 D
17.         /*
      Y$ N2 }0 ~, \2 m) N
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    # N) K3 i4 G/ S4 n
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    # ~- C# {0 H% Z/ @- a
20.            - 设置NVIC优先级分组为4。
    
21.          */
    
22.         HAL_Init();
    1 M. P. c7 ^2 o8 }
23. 
    
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    
26.        - 切换使用HSE。
    1 b( }( K% k; A! z7 h7 P# e4 q1 p
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    ( o& I, ?8 C/ [3 }6 p
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    6 m% a+ ^4 u3 C5 x% [4 m7 i
30. 
    % q9 L9 f% x0 n
31.         /*
    
32.            Event Recorder：
    * i' Z) y6 ]# v' F( c
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。
    ( \5 p7 l, e4 S. P4 S3 T
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 V7 g0 }2 W* l* T. C: E) T1 B
35.         */        
    + G3 o) m  Y5 e9 R& n# T0 i3 {
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    2 u7 @1 C0 n6 h; g! N5 O3 y. F- p; r
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.         EventRecorderStart();
    % U2 N* W" R2 ]8 @" Y
40. #endif
    
41.         
    
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 */
    
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    , I4 I# o8 q* f9 e  z. q5 q
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    
47. }

复制代码

9 p$ ^% y2 V& @' s& T" G! E& B  MPU配置和Cache配置：

/ i$ h" J  y% K: h/ Y& W; N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。
: `6 g: W( ^9 f

1. /*
   ; L  |- G& m$ B
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   1 Q7 i& J+ X/ x
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   4 x: Z3 U0 o* x" q& q( k
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    2 h& a# O8 o: X  O, ^& K& D
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    
12. 
    
13.         /* 禁止 MPU */
    ( O5 Y% V  A" h  H" X$ O8 w! ~
14.         HAL_MPU_Disable();
    ' r& o3 t$ M' @5 N0 B3 E2 W! ~
15. 
    & i+ C% ]. X6 b( a, m$ |
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    ' j6 y$ y; i- P( c2 S( k
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    ; O5 a% c0 X9 S, {* i' Y+ _
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    7 z! E# {& a6 n& t
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    1 ]- X3 |" B% H0 }2 E3 C# ^7 S
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    6 |# E; _- t) H, R8 ~5 f" e+ M
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    6 R7 d+ ~1 Q6 h0 x
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ! U* f' v3 k' i/ y- h9 P
30.         
    / B9 r# B, E8 X/ Z1 f( c6 m, }  r
31.         
    ! C0 `4 i$ {! G
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    $ C. Q8 @5 D( \+ C0 [: a1 W
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    $ d2 [) G$ ?: C8 Y0 J+ q) s
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    ; g& \' g8 r$ v- d9 p8 H' ^2 \, ^& P
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    ' P; T, R/ W4 m
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
44.         
    
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    / G9 C, X/ s  j
49. }
    - s8 [, ?% E4 O& F
50. 
    2 d6 G2 U8 E- K7 E& v& l" I
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    # G. \2 W/ \3 i& q, d' M' Y% E) M
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    2 d" C7 c" G( M6 P5 t% ^! X
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    ( s1 n/ u# P' {5 m; J
55. *        形    参: 无
    " V5 m8 G8 O) T; C
56. *        返 回 值: 无
    # ~) G' C5 `, t; D
57. *********************************************************************************************************
    9 U; r( ~0 _; p: D; {* t7 R
58. */
    6 K1 m/ o5 q9 A# i, M+ o  R/ l
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    ( q' k/ h, M4 }, F5 ^  L. R
60. {
    
61.         /* 使能 I-Cache */
    5 Z) l1 ^9 o- p! T4 w: c  w, Z, a
62.         SCB_EnableICache();
    % q# g( z( n9 G) ?, F& E5 g
63. 
    
64.         /* 使能 D-Cache */
    
65.         SCB_EnableDCache();
    % W0 u8 g8 J1 a. q5 j& r1 Q
66. }

复制代码

  主功能：

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。
  K1键按下，自然样条插补测试。
% _: Y$ z1 v& i0 [. t; h; b3 T: j  K2键按下，抛物线样插补测试。
( i5 M# S2 P: G4 V- h; c- t

1. /*
   , @- q& }& ]3 B+ w4 D/ a" d, d* F
2. *********************************************************************************************************
   2 I* t# P4 E2 ?( J! Y
3. *        函 数 名: main
   - R4 j8 W+ V0 k0 Z/ H  n% W$ ]
4. *        功能说明: c程序入口
   * ^4 n; m( C1 h" u% a/ c5 G
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. int main(void)
   5 r+ f$ }9 T. S' b! t4 e- p1 P$ n
10. {
    9 N  R# S7 z. ~6 q
11.         uint32_t i;
    
12.         uint32_t idx2;
    
13.         uint8_t ucKeyCode;        
    + f9 x( u0 b# S
14.         arm_spline_instance_f32 S;
    
15.         
      f" S7 j9 s4 U/ @. z' H# P+ O
16. 
    / W) E/ L# M+ T& U) a7 e, @
17.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
18.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    3 b3 \" ~4 F3 ^) J! W, W5 R/ U0 T
19.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    2 F/ x( U" T& m$ q
20.         
    " y* K7 `7 Y  n9 b) i
21.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    . d) K6 h3 }9 r
22.         
    3 E9 u8 }0 q$ p
23.         
    
24.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    
25.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
26.         {
    
27.                 xn<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = i*SpineTab;
    4 }, q/ C* P/ r6 j6 [
28.                 yn</span><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    
29.         }
    
30.         
    5 v( E5 T5 O* q9 r: R
31.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    , c8 F) D  V$ b% C2 f2 Z8 {5 H
32.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
33.         {
    
34.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    9 p3 c7 I7 E- M& D7 p6 z) i  ^$ ?: V
35.         }
    
36.         
    / m, k; Y* K9 X, d
37.         while (1)
    
38.         {
    
39.                 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 */
    9 G' `4 V! `; u" y
40. 
    6 u9 x, v9 _2 V# S" p% h$ b' L
41.                 /* 判断定时器超时时间 */
    
42.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    
43.                 {
    
44.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
45.                         bsp_LedToggle(2);
    * n1 x9 f0 n8 ~+ I; x
46.                 }
    
47. 
    
48.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    9 f, j1 p, _8 v
49.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
50.                 {
    
51.                         switch (ucKeyCode)
    - {8 I2 e/ w: K0 |
52.                         {
    
53.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    . H7 {3 F7 Z* P% g* S$ _1 L
54.                                         /* 样条初始化 */
    
55.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
56.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    
57.                                                                                 xn,
    
58.                                                                                 yn,
    
59.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    ; |* _6 S: {. I+ y% b, p
60.                                                                                 coeffs,
    ; e: Y0 m, W5 d0 D5 F1 v
61.                                                                                 tempBuffer);
    
62.                                         /* 样条计算 */
    
63.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
64.                                                                          xnpos,
    
65.                                                                          ynpos,
    & Y. w0 V! Y/ s$ ]0 T
66.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    " I. B3 [3 G* I- Y5 L8 Q9 X* q
67. 
    5 @$ j' z+ W& J. Y: r
68.                                 
    
69.                                         /* 打印输出输出 */
    " D' L* M5 w/ O
70.                                         idx2 = 0;
    
71.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    
72.                                         {        
    
73.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    
74.                                                         {
    
75.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    - h  J: t2 d3 ?0 V- s
76.                                                         }
    
77.                                                         else
    ( F7 c. W6 {4 q8 g9 M+ D# d
78.                                                         {
    
79.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    " F1 H: m; X- c0 f
80.                                                         }
    + m% Y' S; K( J4 u8 }2 h, N! U
81.                                         }
    ! u3 H! U3 a5 @4 L
82.                                         break;
    
83. 
    
84.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    
85.                                         /* 样条初始化 */
    ! I0 ^! `6 [& }2 M# J
86.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    & m! J% _% s$ I; n. n( f
87.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    + ?( x) s1 A  |2 y
88.                                                                                 xn,
    
89.                                                                                 yn,
    - L% i. w" [: m" E" Y+ b
90.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    + K* M" n0 C# N7 C" J7 y5 @( s/ N) {' B
91.                                                                                 coeffs,
    
92.                                                                                 tempBuffer);
    
93.                                         /* 样条计算 */
    
94.                                         arm_spline_f32        (&S,
    $ D, L7 U, X4 a0 b3 O# p  v: S% y! L
95.                                                                          xnpos,
    & Y  F/ S% y) m; }# p
96.                                                                          ynpos,
    " y2 F% I6 q3 C4 Y" L4 s
97.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    ( h7 e# O/ r  {2 A
98. 
    
99.                                 
    % N3 E% Q, X6 _2 ]
100.                                         /* 打印输出输出 */
     
101.                                         idx2 = 0;
     ! [& N, w( U$ r! R4 |" T
102.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
     : r+ m, X9 ~1 U5 l7 x
103.                                         {        
     
104.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
     0 q2 H( V' l5 [. m8 ?. g
105.                                                         {
     
106.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
     
107.                                                         }
     ! K% c2 H  G1 p- i2 J
108.                                                         else
     
109.                                                         {
     4 `% }% z9 R5 a2 r/ }2 u8 ~
110.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
     
111.                                                         }
     
112.                                         }
     
113.                                         break;
     
114.                                 
     ' @) e6 M) I3 Y0 I3 [. k
115.                                 default:
     " d7 c7 N7 B7 M, C% j
116.                                         /* 其它的键值不处理 */
     
117.                                         break;
     
118.                         }
     ! U$ z9 t- P" L+ b  E
119.                 }
     
120.         }
     0 l7 t4 ?# ?- U4 G6 x8 _
121. }</span></span>

复制代码

50.6 总结
' j3 r2 l' N% s% U4 O本章节主要讲解了样条插补的实现，实际项目比较实用，有兴趣可以深入源码了解。


( m; C; R* c& A0 m8 `- d  t