【经验分享】STM32H7的样条插补实现，波形拟合丝滑顺畅

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STMCU小助手发布时间：2022-1-1 21:00

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文章简介:	DSP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。

50.1 初学者重要提示
DSP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。

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

50.3 样条插补实现
样条插补主要通过下面两个函数实现。

50.3.1 函数arm_spline_init_f32
函数原型：

void arm_spline_init_f32(0 v3 u* t0 F R
arm_spline_instance_f32 * S,
1 R0 a. L5 J( C, }8 r8 z8 o
arm_spline_type type,
% Y" m/ L) r2 q- |. A& @
const float32_t * x,# n5 M$ \" c \% J) i
const float32_t * y,
! \! [7 I4 C! ?
uint32_t n, 4 @9 f# C4 Y# F: F. w, a
float32_t * coeffs,* H! f- Z0 p; d
float32_t * tempBuffer)

复制代码

函数描述：

此函数用于样条函数初始化。

函数参数：

  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。
  第5个参数是原始数据个数。
  第6个参数是插补因数缓存。
  第7个参数是临时缓冲。
注意事项：

  x轴坐标数据必须是递增方式。
  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）。
  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

50.3.2 函数arm_spline_f32
函数原型：

void arm_spline_f32(: n% R" T% K+ d1 u* d
arm_spline_instance_f32 * S,
) e0 U: Z9 f( l
const float32_t * xq,! r; t( B( a+ a/ n, d
float32_t * pDst,
/ L, D$ {( Z- M) Z! B9 Q
uint32_t blockSize)

复制代码

函数描述：

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。
  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。
  第3个参数是经过插补计算后输出的y轴数值
  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
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。

50.3.4 自然样条插补测试
样条测试代码的实现如下：

#define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES 128 /* 输入数据个数 */8 \) ~8 U8 w' O# U9 P. H' J
#define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES 1024 /* 输出数据个数 */) l( @. ]1 _6 b
8 m0 v) V1 S o, m: E
#define SpineTab OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES/INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES /* 插补末尾的8个坐标值不使用 */
! v2 O2 A) V1 V% Q0 W L/ b5 _
% g. g: Z. a1 F' K4 t9 r c" f; S7 f
+ k. @. E; M! P) ?" e) [
float32_t xn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 输入数据x轴坐标 */
D8 A( n, s8 V6 ]) _+ i
float32_t yn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 输入数据y轴坐标 */
- R' {5 e# T; H
' f- q& d3 ^" d
float32_t coeffs[3*(INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1)]; /* 插补系数缓冲 */
0 a" E) V1 X9 x1 W1 \
float32_t tempBuffer[2 * INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1]; /* 插补临时缓冲 */ 8 [# }6 ~9 l* v' B! |
- w' Z5 j2 ^+ y8 H
float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 插补计算后X轴坐标值 */2 U% ^9 z$ ?9 e$ b3 y5 ~8 p8 K4 X
float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 插补计算后Y轴数值 */
1 e2 m5 S5 f( O/ x
" V7 m3 _# ] |; c! p
/*
; x J! g* R5 V' S z
*********************************************************************************************************
5 \2 ], \1 d8 [) ?. ?
* 函数名: main
4 X1 G) Q. W: O" u& J) H# E5 t
* 功能说明: c程序入口
3 w0 f( Z: i% {& O
* 形参: 无
+ t! P5 ^: a9 p$ T6 o
* 返回值: 错误代码(无需处理) D! T, U! ?4 B! L% d4 ~8 C
*********************************************************************************************************9 G; n- r& e% ]# |7 o% {
*/
0 h! h8 _0 M/ E- j7 E
int main(void)
7 o- \% n2 ^- ?7 p9 L4 f9 B
{
+ q. P" e4 d$ M! S% H( Q' g
uint32_t i;' B( F# g9 X6 s$ D6 z. ?4 f
uint32_t idx2;
uint8_t ucKeyCode; 4 J& a' p' D z% F& X
arm_spline_instance_f32 S;
& M; F! s* ^" U4 r- L/ h, l, ]
" A- A' s% p; Q/ q
; T7 w3 s7 O: c2 h/ S/ c
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
# j: b( O& \) {% T1 I4 J
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */) I& n$ k ~3 l, j8 Y% u# B) A) {$ O
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
2 U; E3 `; G/ y" `0 {# K. Z, ~
- ^7 K5 T; m/ h; u
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */' v5 x3 c- Q" O2 }
; x! K) r S: `0 q5 j6 D
* s# [. }1 c0 ^) p( V/ l
/* 原始x轴数值和y轴数值 */0 b8 `, k; t9 [6 F8 s$ C. y
for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)) A( W6 A( s$ ^7 f: I
{
, F; v/ T8 T* k, Y
xn = i*SpineTab;+ n: M _4 k1 V: h
yn = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);& x# x& a- P. v
}
4 F9 J9 |. |0 j" r
( ^" }5 j1 a+ Z N6 p) P2 {
/* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
# S- Z, J5 Q- [7 k
for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)) d7 X! n" ]+ t( e; I0 X$ @" ]) c
{
/ c* l: e: d4 A _
xnpos = i;
2 C0 [* {: @/ h( t! B5 V
}
1 w3 M3 N" F ]6 b
6 f3 `; P7 ^" s0 Y3 e w
while (1)" s' |% O( l- e8 q
{0 i/ {% d' t7 h% O j
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 */
* B! _- D* [' R' M7 Y
( ?0 J# T# U9 o
/* 判断定时器超时时间 */: z) J) }4 Y% P5 a0 p8 u: h
if (bsp_CheckTimer(0)) 3 ]6 l1 s+ w/ h4 ]
{
' J+ @: x# U8 `# ~& r" {
/* 每隔100ms 进来一次 */ & x/ ~1 n$ X3 n, ~* }+ q
bsp_LedToggle(2); L+ l2 H# X' Q% p1 n& ^
}
3 o8 h+ c' ?( { n' J" v
$ d4 m* g9 ~4 E( I# B% D! e
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
8 g( V5 r" {" h" r6 L8 V- j% l; ?2 S
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
& X; E9 ?/ T: z& O }7 ?! g
{0 O7 U/ Q4 d( N$ u# [ _9 i
switch (ucKeyCode)
# D! T- {: o% g0 R8 a* ^
{
9 t9 u _* R9 ~7 j6 f
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，自然样条插补 */
6 l) [% {6 M* O- i+ E* ~
/* 样条初始化 */
+ J: u$ u8 w/ n. Z
arm_spline_init_f32(&S,
8 G+ A6 |- [' Z+ c; q
ARM_SPLINE_NATURAL ,
" I% o- L' a; o1 Y! R2 N
xn,
( |' u6 T1 L: K7 ^" a
yn,( _& K! G( M- S) d
INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
. C, z' Y' _- A
coeffs,8 k) u& F" G9 h- F
tempBuffer);3 B7 o' F9 G' C* ]6 B$ f
/* 样条计算 */
: e. k* j( V" @8 \7 _0 o% j, j
arm_spline_f32 (&S, N# | Q+ j4 f- a' F
xnpos,# J; w1 h4 e* H3 ?) S
ynpos,0 Q2 w2 m3 G; F% R7 R5 q% W! q. f, I
OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);% T8 |, d* P/ E$ e/ M8 y" t
0 _% W5 G4 h8 ]7 u3 W T- U
1 {6 t _' v+ T( r9 V9 E' D
/* 打印输出输出 */6 H7 ]% m0 `/ i- R9 c0 V
idx2 = 0; U1 S) [1 K: }& j& d
for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
8 V& h8 k9 J2 m; F
{ }1 j# Z$ ?/ h; w7 `* t& S
if ((i % SpineTab) == 0)2 w1 `$ u; [1 M$ k- t/ Y+ |
{
1 C( R) J# w: ?
printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);
2 J( o# m6 g' m- ]
}! Y9 @# E: c Y/ r1 @5 \. P
else
+ [9 n) j3 b7 y a/ c
{
' b* d8 U. { X* H# u
printf("%f,\r\n", ynpos);# i! I( ?2 d4 J8 s
}
6 J- i7 k# U o: G" h
}
2 j. m; ], `& ^6 i8 j
break;4 m# f$ y% o/ Z. k
) r4 U) z& q2 R: W
default:% s# u5 }; V' ?2 B9 ^
/* 其它的键值不处理 */
' H6 @4 F0 a- } g6 Q
break;, b# m3 B1 [5 B4 W) ^$ A
}
; [6 Q6 _& ?6 V [% {% \
}
) Y: t6 h q; ^! t% {4 s
}
6 S6 [( [ @- f9 ^6 L7 L
}

复制代码

代码里面的几个关键地方：

  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。
  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。
实际输出效果如下：

50.3.5 抛物线样条插补测试
样条测试代码的实现如下：

#define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES 128 /* 输入数据个数 */
0 f Z* f- u6 A
#define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES 1024 /* 输出数据个数 */" K \$ n9 y" u
5 U8 d9 ?; e `$ u
#define SpineTab OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES/INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES /* 插补末尾的8个坐标值不使用 */# _6 z; X3 j/ ?8 a% k' j
+ d4 e& ~5 b T$ [6 V6 U8 c; S$ A
* |: H0 K. A: I' g& X6 I" ?
float32_t xn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 输入数据x轴坐标 */
8 F! G0 J- f8 ?9 s) v& C
float32_t yn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 输入数据y轴坐标 */
( C8 Z o/ x% D- B/ h8 c
9 k3 j u+ _$ C0 z* m- ^5 J8 O
float32_t coeffs[3*(INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1)]; /* 插补系数缓冲 */
' k! N L' w1 [0 h; i3 t1 O
float32_t tempBuffer[2 * INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1]; /* 插补临时缓冲 */ / K- x A8 z7 x* t" I: n3 a$ [* G
) G- F/ ~; z' B- e; j" F: H
float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 插补计算后X轴坐标值 */
8 w/ c( K/ {$ j4 I3 {- K
float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES]; /* 插补计算后Y轴数值 */
+ T+ m# }6 f0 F- b
) E# d4 k8 P3 v$ W% Y) j
/*
" `* \8 o5 Z/ Q% h. \
*********************************************************************************************************
/ @( B: p) I3 K6 p
* 函数名: main4 k7 R* K) l/ x* [0 d: u
* 功能说明: c程序入口
5 ]* i5 M0 g5 ~+ e1 k# i+ f3 U0 [
* 形参: 无
6 V% ?( i2 E( M% h& L
* 返回值: 错误代码(无需处理)( P# g1 l) Q2 S. r
*********************************************************************************************************8 w! f% F6 A* O$ u8 M" H0 }
*/, ^/ A, l) m+ k P5 u: k# f3 B
int main(void)1 b2 c; N# c/ ^: e V
{# |) b5 }( a+ l% `6 b
uint32_t i;' a6 ?* A8 \+ G$ u4 c" U8 F# _
uint32_t idx2;( U |" S9 _& l. I, K8 b! d" k; z, R
uint8_t ucKeyCode; " k$ Q7 `( a0 k3 ]# e
arm_spline_instance_f32 S;
6 N8 ^# E, b8 c! S$ X9 x
; S H: g( z! b+ o W
' X# h% j5 M8 Z4 K* [& l3 x
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
& r+ d' R& O' J8 i/ a
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */3 n" Y5 {# m% }# `" B! Z9 w; U
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */9 @5 ?# K2 \# D7 V1 Y& B
. u; G, w: A( u7 t9 C
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */; A+ y2 W$ ~) B* W: Y
- b' Z/ [; A- p# V7 f" h0 ^' Q
/ a- [7 D7 s% G8 e1 E+ P
/* 原始x轴数值和y轴数值 */
) C3 Q5 a; w2 e# D4 `& a
for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)/ U1 X8 ^! ?& J+ }- x
{9 C$ j& d* r+ c6 [% Q" j* k
xn = i*SpineTab;* D- N+ c0 [0 f ?! E
yn = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);4 U4 l+ @& I8 H
}
* G. L! ~5 ~ E3 y; I( V
5 }' Q N9 r- ^
/* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
# T g( x6 ~/ ~: C5 O
for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
6 v: |/ Z V: E# P9 H
{: B2 E6 X8 P6 Q4 N
xnpos = i;; E/ K1 j" p1 b/ G9 D. U a
}
4 E# c: P# `1 [6 ^( q* b4 b
f: J# J d* G* P+ ~. [
while (1)( c0 b3 D5 f; E& F+ Q
{2 z* q! }* e0 r; U# a+ M
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 */% y1 Y: T3 j6 K+ P5 e
7 W$ E. g' T+ F% r. p+ y" [
/* 判断定时器超时时间 */! @; Y' d, x) u7 }' y
if (bsp_CheckTimer(0))
9 ]. B9 F% I, N
{. `8 P3 h6 v! K0 P( c: w
/* 每隔100ms 进来一次 */
H& O1 a9 G0 f: Q/ s$ U) `
bsp_LedToggle(2);% P) X, l4 p8 { X0 F0 K8 e2 z( a% ]
}8 n4 ?( W: j/ S6 w, C
/ X, R X. {, ?8 a& ~
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */) w* ~6 I4 M' c6 K: G
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
# v7 U' c g% z# C
{
+ ?2 r. u: A, h2 ]$ x7 h% p
switch (ucKeyCode)) N- |5 P+ y! m8 L
{
( O. [* g+ a$ O G& w6 ~
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，抛物线样条插补 */
' Y# c0 Z* [0 w1 B; D& z0 a
/* 样条初始化 */
( X& U1 j& _0 }: |5 O# K# h3 a* [
arm_spline_init_f32(&S,) W R t1 b# a9 B- R
ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
, l4 }, y1 _8 p. R6 } i# x
xn,- R5 N$ H$ D) X& S
yn,
INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
$ L: u/ e" V( D+ I. O
coeffs,
7 M, N$ ?3 j6 m; c5 Z$ z
tempBuffer);
+ ~7 W, v3 l. h
/* 样条计算 *// s1 u( @, A* R: y4 ~% _
arm_spline_f32 (&S,* T2 N' t" f5 f* {. B
xnpos,
3 A0 @+ W/ } Q' Z w
ynpos,
* k. D. |% `0 t+ U: T) M6 c4 R
OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
- a" I. M6 \6 r, Z6 G
! V, w5 ?' }! G7 L: C+ Y) g
, n8 E; [" \. W6 O. v( |1 ~. }. ]2 o
/* 打印输出输出 */
7 n3 i3 Y$ @, C' D
idx2 = 0;
( n( c& O) J% }. F
for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)6 j+ m6 y, n0 u9 D7 X
{
: f1 t6 O. s) q m
if ((i % SpineTab) == 0). w" X# M) R6 ?" S2 T% f
{
7 U/ I1 m" N. x* k6 X a2 E2 E
printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);# C5 {- C( m0 \5 N1 ^
}. O8 D ?0 @% j. h$ D# }
else
& G7 m$ ?' ?! Z
{1 k" L+ m7 U/ D
printf("%f,\r\n", ynpos);& R5 U& Q3 R" a
}2 Z/ r& t( \+ e. v
}- I: w0 u3 l2 _) I" s( N) c
break;
; o7 p; D8 w( R) I% Z: v
0 s6 c; u2 N% j. a$ ]
default:
`6 Z) u3 z. \1 f7 ^. H
/* 其它的键值不处理 */4 ^2 n0 {; k+ j) k' _2 [3 e; A
break;
0 n# ?8 t0 D2 E, W$ `
}4 L2 s" g2 ~+ m3 ~) k
}
$ O# d+ m3 V+ g) [* U# B7 x0 h
}
4 v4 p4 K- O/ L, |* H; `
}

复制代码

代码里面的几个关键地方：" r' J3 C( l7 x* }/ ~: w- X, z1 e

9 {& H6 L3 b: I8 V7 \  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。$ [9 |/ q, D  ?( u
  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。9 _6 f) L7 b% A) j: w0 v
  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。

实际输出效果如下：

3 |5 i- q) ~7 Y+ t, a: `, A# X1 G( `50.4 实验例程说明（MDK）
配套例子：

V7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅

实验目的：

学习样条插补的实现。

实验内容：

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。
K2键按下，抛物线样插补测试。

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：

波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。

RTT方式打印信息：

程序设计：

系统栈大小分配：

RAM空间用的DTCM：

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

/*. S d# `1 j a3 \+ ~' }
*********************************************************************************************************
7 K# M6 C% l6 v: l! W
* 函数名: bsp_Init7 S. p7 Y) I1 G
* 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
; U! W9 W" ]# `2 t! Q' Y
* 形参：无
- U2 W: n% V/ D/ g
* 返回值: 无3 W- O5 m$ `: |3 _
*********************************************************************************************************
# ^* h8 m) z' X/ F
*/( O1 L" O- Z1 y1 o
void bsp_Init(void); Y3 k k m j4 B# w
{: Z) ?7 e6 N. _9 P( k7 J j
/* 配置MPU */1 S6 L6 l' j1 w/ M9 R' |$ w. g
MPU_Config();
2 n. E: V9 h0 W7 L4 j! k1 k
8 h/ A. G! O& N+ `: J7 W3 E# |* f
/* 使能L1 Cache */
' n! _; u% d* u \/ [/ N
CPU_CACHE_Enable();( m0 g9 l2 d8 S4 Y& t* R
8 z) m+ N8 F& A7 G O: [: p
/*
+ ]; M* \# }' ~
STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:; n/ F2 ^; B' a) j$ V/ C" t
- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
! r6 j0 _, x0 E/ ?1 n& K
- 设置NVIC优先级分组为4。1 y4 n% z# ~; t1 g' A
*/' [% K9 t( q0 G2 \
HAL_Init();3 p8 q& P( \6 t4 q$ C0 {
0 x% W+ i! H& ~3 x# F! v7 J
/* * V$ H. j( d* H% H, [- o
配置系统时钟到400MHz
: g# a# x+ h8 R! L
- 切换使用HSE。 a) A' \! k j! Q- c' ^4 ^
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。, T$ l# e6 n$ @, H* j( s/ w
*/
; Q0 p: P/ O4 q. e+ T/ F$ f% F2 Z+ f0 ~
SystemClock_Config();
0 M3 K) O8 f. X4 n: i1 z( o
3 {: S# K, D' v# b% ] t0 n
/* # v, U; i* l7 p( ?. |( U: b( Z. C
Event Recorder：
7 i; g, n( x# x/ t4 p4 d
- 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。
% y1 h. @' s+ h a6 ~ T$ v6 }
- 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* ?$ d, C$ {! k$ g
*/ % f Y) n. W8 t1 g5 V
#if Enable_EventRecorder == 1 6 T }" u3 G; U& A: G
/* 初始化EventRecorder并开启 */
* d0 t/ G4 Q$ v0 x5 v+ C
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);/ ^" W6 F3 Q0 Q( E, x4 L5 W4 e% v
EventRecorderStart();
) J* G8 X$ o$ z0 M. Z8 j- O
#endif
8 D1 |8 ]0 W7 O$ |$ e2 K
( N) j1 @9 ^: r1 p( g9 K7 Q
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 */
+ X6 }$ K, V+ ?# S' {3 D6 A5 b
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
$ [4 k9 q* ]" F7 |1 ^8 N1 p
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */' j; P8 q$ d4 p: l8 V: ]
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ ! q' q6 }( r( j+ T
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ 6 {7 t( ~; m, S1 U& g* V
}

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。

/*
$ V- A: i c6 z- T+ F3 Q6 Q
*********************************************************************************************************
3 Z3 [' K: q( I
* 函数名: MPU_Config) S# X9 c6 F6 i/ p4 u1 X2 [ F, j9 g
* 功能说明: 配置MPU3 e1 k W6 F" i+ w. O2 m3 p& [
* 形参: 无
9 \! q- w! c/ H, B. S
* 返回值: 无
8 R' b+ w# J& k* H% M8 g
*********************************************************************************************************
2 y6 J `% l9 c0 ~' `) V+ Z" ?' G
*/
( K. ]9 y9 M: P% c' P
static void MPU_Config( void )
; x5 Y7 _& f* K% `) |
{# v" j) s( M6 j, R
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
# h6 F+ d& B3 q* c- Q# O* S7 y
* l" ?. i8 f( Y( y3 }$ i& ^2 P
/* 禁止 MPU */
. H! G$ V4 ]2 u5 K6 v
HAL_MPU_Disable();
6 R* o' {7 ~; I- M, ]5 m! I! B, M9 c
, r9 Q" F6 s; [; O: \* @
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
! t) C ~/ | G3 {% F
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
- M1 S2 Z8 A& c$ A* M+ O- C
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
- A7 `' o# S; E- [ u' [& N+ ?
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;6 z; K! ~7 y1 @
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;3 U4 _: ^3 Z( l: d7 a
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;9 \! U4 u2 L7 w/ Y: Q @0 A0 T
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;7 V2 l- K% N- j- n5 C- @
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;& t+ j3 m* i5 x" T
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;: {7 X( K8 y+ v" W1 ~: M" f
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
+ w, U8 g f7 C1 k3 r S8 T
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
" y0 ^6 Y0 C5 t) w5 @
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;2 c% O- a6 {! k6 m; `4 a
1 q/ J" V. g; Q5 t8 o
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);9 h2 F, D& d' l4 y, y
% L+ N* \5 W; l5 ?8 r& ~* f# S
2 F* U: o' ]7 q
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
7 u! V+ l$ n: v S0 Y7 A7 B
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;$ u& E0 k$ E; W V4 a) f- U1 G
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;6 W" z# N4 j2 e& p2 l. q
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
; B! R3 @% V! z' b4 P
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;4 J G5 Y0 K; G- W3 J7 q1 P
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
6 A2 |$ E8 m. M
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; " X3 x" e5 s* b! h, Q' A
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
- U0 s5 I& v0 ~) }) k9 N: x
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;! F4 s" I) x: w6 ]" V
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;) y4 V7 i% z1 G& C
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;. B i% A) q7 v6 C3 v
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;+ P% }8 Q, r8 L, Y- ]/ s8 r
& ?0 ]0 S. L6 X. a& u3 a
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);! J7 W' T0 h) k* \9 c& d2 a
3 C+ n+ Z( L# m3 q
/*使能 MPU */( n1 C% D8 y! _0 i
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
4 z& V$ C% [2 D' b1 z8 H
}& B( G- Y w/ l$ `8 \$ ?
- R- J; t4 {' \: G2 c" J/ r6 R/ W
/*
& ^$ t; H- i' |
*********************************************************************************************************) C$ l; v- n/ u( ]& z
* 函数名: CPU_CACHE_Enable
7 N6 N, Y3 @1 s, K1 c: J
* 功能说明: 使能L1 Cache
3 m6 H4 n1 f' q( a4 n4 K; w, |
* 形参: 无
( o" E$ a* g8 G7 |6 d9 t" B& i
* 返回值: 无
0 X2 n# ]1 {& d
*********************************************************************************************************
. x. Z- T/ G. o9 i
*/+ ^3 Q5 `8 W/ f, ^
static void CPU_CACHE_Enable(void)9 ]" c) h; z& t5 K) a
{& L6 a( _. [) M# A+ c
/* 使能 I-Cache */4 d2 A/ `) P; p. n9 o8 T5 q! M
SCB_EnableICache();/ O- I- H# O0 i/ y3 ]
: \( o3 B1 @ U0 L
/* 使能 D-Cache */
' } b1 K4 r# N7 c5 B Q$ j+ w
SCB_EnableDCache();9 h- K8 T0 L6 O; q
}

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  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。
  K2键按下，抛物线样插补测试。

/*& M3 G) E" Q; z) @' c
*********************************************************************************************************
0 h! Y {% ]6 |0 b
* 函数名: main
. P* \8 [9 v9 }+ o& P, j# ^
* 功能说明: c程序入口 U! c: f2 w: o# |- m- ^
* 形参: 无5 T; b6 r- I$ K$ ~9 h# d; d+ n
* 返回值: 错误代码(无需处理)
. A4 {( K, X' P; I' \( L' A
*********************************************************************************************************9 K) I, l, o5 [
*// t5 m+ x: `- C
int main(void)
& u) _; _. B$ K6 K& T% Y& C5 {
{0 M) V; i; N5 K: L! F
uint32_t i;+ @1 e4 Y r8 S- c' g: e
uint32_t idx2;8 z! n6 i% q; _/ _
uint8_t ucKeyCode; . t/ h5 C6 h& v
arm_spline_instance_f32 S;. P, M( k" g4 p/ M6 p& w' k. c5 L
' g/ U0 N& B4 f* S1 _* f
4 i6 H q8 K. Y+ s, W% N4 q
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */3 Z: U" ^+ Y$ l8 a: R
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */& ^# m: \0 n) t
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */8 O% d x. G" Q1 A
& z2 {' a& z/ n/ C8 z7 p
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
4 y7 C8 t2 W$ @% k5 p1 H3 ~
. c8 V0 M0 d: f; `
7 I5 \ E# U9 L ?- G3 z2 W
/* 原始x轴数值和y轴数值 */
* {, r9 s( \" e1 r& n* x7 y
for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
7 `4 F6 r& m! m/ u, K2 }( e
{" q6 O) I, L" N C5 n+ [
xn = i*SpineTab;
) m( i# S- S2 T+ Y1 M; y9 x
yn = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);# Q# X6 k) B8 r: R6 \
}; x) g! x# Y) e4 c; z( }! Y
* q7 j3 x8 p7 G
/* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */' b. s& m) T( l4 H
for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
; v4 {' i, P- ? a, D; H
{
9 i7 T1 ?" c, k$ ]' V0 n
xnpos = i;
2 ]5 t0 ]+ s4 X- A3 }- l. a
}
- q) L) @- J7 u9 H: W* M. S I
, z4 j. J0 f5 C9 I) ]% I0 {' f
while (1)
" L. ]! {! q! _9 \2 j8 C# |* p
{
% ~6 f6 z# ^7 b2 g3 Z
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 */8 ]+ |7 I- S: t# g* n% X* s
7 h+ h8 B8 a) V" f5 {# a+ z' i
/* 判断定时器超时时间 */
Y3 s( L8 u: C3 u
if (bsp_CheckTimer(0)) + K1 z6 c8 k# _! p% W' a
{
* S8 E- ]5 p9 w* V
/* 每隔100ms 进来一次 */
% z; ]- F3 Q" d6 d* z2 G
bsp_LedToggle(2);
0 F* [" A3 F# W# f/ G- S1 {
}5 G7 ^9 T; |( w T) V( {
- [% Q" E% a0 H& a- \7 u
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
- d! \, u1 d; m
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
% j( D- E; Z5 A* G* H' o2 W
{
2 G q' o1 N: r% f
switch (ucKeyCode)1 B- n' K+ e p; n. M9 v* k
{
2 i8 F" ]* S, O/ i
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，自然样条插补 */" I5 D2 j2 ], y5 U: q, l6 F. E5 s# F
/* 样条初始化 */
+ n5 s" Z7 t+ D7 w, J
arm_spline_init_f32(&S,8 Z* Z6 }7 O/ X. B" H: a, v
ARM_SPLINE_NATURAL ,: Z7 W8 i P8 r
xn,- G9 n, X2 [! y' f+ M3 b0 |
yn,
R, l2 c, x/ P* ?: @
INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
! S4 P" s& V0 J+ W
coeffs,: m+ d0 I) r, K7 d1 A* V8 A; `
tempBuffer);; `+ F! h/ C! e p
/* 样条计算 *// D/ B* _; R! x0 W
arm_spline_f32 (&S,
+ H: m$ ]5 @5 E% `
xnpos,
$ v! g+ W. z. |7 [8 B+ [
ynpos,
& F- a n) f, K* d: s) X) [
OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
! w+ s& g- Q% a% T0 z0 M
3 T5 B; }- Z: T
. K8 e! d0 N8 c1 h% O) E
/* 打印输出输出 */
% ~/ o# N) G( G% E
idx2 = 0;& C# ^9 K( M4 L
for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
! | v5 G* f) ?$ g4 u6 Q
{
: X) _9 W2 z5 K, m
if ((i % SpineTab) == 0)
. F- J1 D9 b# z, ]1 w/ |9 Y8 f \
{
4 D7 f3 l1 Q6 H; F2 p1 {
printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);
- |# N' i2 K; g3 \( h8 {+ n; d, F
}" x! U" e- ]; y! `% D
else
+ T1 W, L' B( F/ d( y
{3 u. B5 B2 T9 g4 f& t/ ^$ u- l8 _
printf("%f,\r\n", ynpos);; N* B/ A; _! Q
}/ h y W5 N. Z- w) O1 P
}
- F. A' s1 w* X; Z3 Q
break;
& F4 y: ?! D' T ?& u
, A# i: }" Z. c: a) c
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，抛物线样条插补 */
3 G* Q ^: ?! R
/* 样条初始化 */3 K/ o0 V9 c& Q7 R z: ?, P
arm_spline_init_f32(&S,
s) G9 |1 a: q% u" s3 e
ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
0 S S' Z0 t) Q
xn,
! v/ Z; t& _0 O6 r& F9 J
yn,
2 I, T( i# u- `$ y! D1 O, E6 Q; S
INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
3 f, S6 o) e4 T! ?
coeffs,; O; n- ], q+ v. A
tempBuffer);
( J5 [- ?2 q9 z+ i
/* 样条计算 */
* D5 c% o* H5 z: u1 |
arm_spline_f32 (&S,0 D# G: G5 x3 X f! E; G6 _, a
xnpos,
2 {1 w% b, A5 a, p
ynpos,
& A) L- ?7 m( P: a4 C( g
OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
- |+ T2 _; |" [& Z( ~$ m7 P
* ?6 X6 [# f: h
/ l0 X' Z/ ]6 Z) M8 H) j) K
/* 打印输出输出 */" F: X+ s- b2 v) k" N( @
idx2 = 0;. Y7 \0 A- b- s; t y
for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
2 p" X4 q# V& I$ c0 N
{ " b+ F: Y. [2 L8 F" p3 M0 }
if ((i % SpineTab) == 0)/ \5 |1 j+ W- M; H
{
; f$ @# H1 p5 z( u2 v# C5 Y3 {
printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);" O1 @( ]+ q3 X8 x
}% H o( d. s( I1 v
else5 O4 r1 j q" v( n+ F3 O& ~
{4 B- |# `7 [1 b, g# A5 l: e
printf("%f,\r\n", ynpos);' d t w# n' p
}$ f) E3 `( i. @$ f) p; h
}
- i0 k# s3 P ^
break;
: h: n9 G( P5 V1 @5 X* q
* A1 t# G% L# H. q
default:* j X, M6 N$ b# T+ k% C$ f
/* 其它的键值不处理 */0 V* n3 }/ ], l5 z- d2 c1 D' E8 F
break;
4 {9 ?+ k. \5 b! `# t
}" o1 E9 H7 v- o8 p
}
/ Y7 ?% S" r2 r9 T5 M2 S$ M
}( D$ B1 g8 B8 y- c. m; S8 y
}

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50.5 实验例程说明（IAR）
; E6 O* G9 u! J0 {+ L  i配套例子：  @3 ?+ a7 F) W/ |3 x5 Z0 q7 U( R' S$ E

& k5 w+ k$ u  c. }V7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅
' c# |1 }- n+ y. v. T
6 ~0 a. j$ L. e) h实验目的：  k9 V' e/ H& J8 E* Z( c

3 t3 T: m$ a# R4 s5 ]8 G! z* j学习样条插补的实现。

: u  x% `6 [, @. {* V, D实验内容：8 I8 s! S1 h+ I; N8 H# l

- U4 W8 K4 s$ ]4 R: f- u9 @" A. y; S' T启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。9 d0 e. t. D% V# v
K1键按下，自然样条插补测试。
* ~1 c" h* Z% u1 T. AK2键按下，抛物线样插补测试。

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。

RTT方式打印信息：

程序设计：

系统栈大小分配：

RAM空间用的DTCM：

硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

/*( h, g& ]* b& S, D2 [ m K5 y" R9 w
*********************************************************************************************************4 @, Z) _' r- W X
* 函数名: bsp_Init! O1 W+ j+ s! N& K2 B
* 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
. n) V. _, O& y* e6 G
* 形参：无
) z5 a' g$ Y; ~" Y+ G2 K
* 返回值: 无. n6 R3 H% J' {
*********************************************************************************************************4 t( E: O* l% u) ~# \7 d5 \- D7 w
*/
/ L _8 U C8 U5 A" C) Q* w
void bsp_Init(void)
* S% L: w$ T9 r+ B( `/ W
{6 R/ r' c/ @6 Z7 S5 H
/* 配置MPU */& W6 m. b8 a3 {/ N7 S, T7 R- h
MPU_Config();
& c- P* r( D; V% Q N3 X* U
/* 使能L1 Cache */
2 N! b* e* q; r) Y. \5 r u
CPU_CACHE_Enable();6 M* s$ [0 h& l! T2 Z
z- c' Q. ?+ r
/* 1 R. |. Z# M& M: L9 r$ j
STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
2 q# x& r3 q" T- q5 @
- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。6 H( s; ^6 i1 `$ k5 K9 p( p
- 设置NVIC优先级分组为4。5 i1 Y! \& ~! D* a, y1 t8 u: V
*/
, E. _7 v i& u+ C" B( s
HAL_Init();3 j4 q) K* T* Q2 w$ o4 F8 e/ `
+ l4 n7 x2 q9 U5 l8 n7 s8 S# x
/* ) a( Z* [" w: ^& J$ N% J
配置系统时钟到400MHz
/ b3 q. V( g l5 e7 A
- 切换使用HSE。5 J9 I9 R6 e7 M, f, s0 A, |
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
- j. x6 w, ]# V! f+ o, `
*/5 y/ M* X2 |8 t0 U" S& L
SystemClock_Config();, O6 e: ~, {* l
) b" z, n4 G4 b) f
/*
/ E5 ~! b6 K, i. K. H. \% K
Event Recorder：7 \3 R# j* t2 Q! ~5 A& w ]
- 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。
: {+ c2 Q: w: L. ]! z
- 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$ [+ N) F' m0 b" q; C" z
*/
& N5 g m2 p% ^- r8 D- t. t }: W
#if Enable_EventRecorder == 1 * r/ P ^% u' e# l8 l' z4 v
/* 初始化EventRecorder并开启 *// @: v9 u0 ?7 [* J
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
5 H" J% u/ F" N0 Y
EventRecorderStart();
) u, U) p+ x3 v+ {/ m+ [; [0 d
#endif
/ k F' {; Q" y; p
5 x5 D: q6 o$ d
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 */
]( Y$ C4 _ Y7 c
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */0 V3 S( }) ?6 T& m
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */# _; A" Z. T6 Q2 ~- S+ {5 q
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ " s, k. T% `; v/ c
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ K7 R: W" Y; F0 U3 v( _
}

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。

/*
4 I, ~! R; B J* d) z$ Y5 @2 |
*********************************************************************************************************% ]1 V( I5 [* u6 S& @( p: g
* 函数名: MPU_Config) |" A3 c1 C5 E6 x) s m
* 功能说明: 配置MPU
0 U) e3 H4 O Q0 N$ A% _- h
* 形参: 无
% T3 Q9 c5 D3 v8 S. |+ K3 E, r
* 返回值: 无
, L$ O8 \0 ]& _: [/ p+ S
*********************************************************************************************************0 U" y' Z) E. z" w: y' p! J1 s
*/
C% F _$ o' w
static void MPU_Config( void )
. v+ x, T ] W5 V( `
{+ W! B. D7 s ~8 u& @
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
; ?$ ]8 @, j m$ M b J% o. S
9 V5 D5 b) t. @0 G6 `6 E
/* 禁止 MPU */* Z' u# w5 Y e7 v4 v/ Z
HAL_MPU_Disable();
0 g; x# S* U! ~7 g6 ~" Y- t
9 U8 `8 X+ J& }5 r( c3 C- ]
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */+ r) Q. n0 c9 d. C: M0 x
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;+ F4 }; G. I; G
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
6 D* n: R2 G1 a
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
6 v8 Z4 Z) g. d$ G7 x& S3 s
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; x$ A; n% ?0 ?: A0 Y2 n5 E
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
! z: R0 r9 Y% K9 o6 W$ j* W
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
8 e/ \4 k5 c' F: R* o' E
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;8 L8 F' b* J' o: J4 T4 F* h9 p
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;( s5 U R) W" N4 w2 R# d: `
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;" D2 z# K0 N' s) N( K7 z
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
& ^! ~9 r6 I k( }+ S/ @9 f
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;9 x0 q5 G* ?) @) I2 T
/ Z# ]8 D- X- I
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);3 [+ s4 s: E9 \8 v* m L9 s0 T% J' o
7 ?# M& Z4 \- F+ h
- E5 W/ S: G: n, A3 z* J( @
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
3 T; c4 O/ E' k+ {: T
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;: g" I/ m O8 b+ n
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
. Y! B1 F" k. ]: V) U6 y0 Q
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
$ F( Q4 n$ A, j. ^, h, ^
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;3 Q9 N4 j7 l% X) i Z2 i5 i
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
2 i: l; i/ y+ A
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; 3 P' Y: u' f2 b6 [ z, q8 F
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
$ v* d, t: ?- A3 q& u
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;* v# ^: O5 o' V
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;6 t" s2 ~* j! J- X) d4 s( d
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;3 V; _5 F2 L- w; @4 |" d
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;1 f$ N+ Q2 Q F
2 m, R* R- B7 p! `
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);5 |! X! \. z- }. G+ j5 a
" D8 C9 ~; C, Z) [
/*使能 MPU */" l8 D6 H$ c% b0 Z6 q
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);( j3 h. o) J, d( D: F# n0 W
}/ n) [; n+ Y, ?* g1 \. r- W+ @
1 P5 M' w& [+ g j9 |
/*
8 C! w% x! U [! }. N
*********************************************************************************************************' Y& Y) n/ v7 }. t& F# B/ k" p
* 函数名: CPU_CACHE_Enable
; X: U4 S s2 {% n# j* F; I% z4 `
* 功能说明: 使能L1 Cache, J3 o' V7 p5 j S2 A
* 形参: 无2 N+ C1 c! J t5 ^: }. p) `
* 返回值: 无
, T4 v# c( d# y6 h; o' x) |
*********************************************************************************************************
. _& E% m/ Y% ?* \1 n) `
*/. t% W5 r5 ]& p" c% H- r) O
static void CPU_CACHE_Enable(void)' f! A. r+ o5 a! e8 H7 l
{: A6 ~. L P4 e9 l/ z" }1 _2 c
/* 使能 I-Cache */
$ i9 l1 J0 `) g1 N0 [
SCB_EnableICache();, |# r' V. N0 y8 M# l
/ z/ c' W! u( `% q9 w' L: k
/* 使能 D-Cache */% C; U4 t) K5 x- m
SCB_EnableDCache();
5 }: \5 B. {* }" p
}

复制代码

/*
* E# C; V+ K; E$ d5 m) J9 `
*********************************************************************************************************3 ], J( C" b+ n2 o
* 函数名: main
8 h( S' d7 ]) C5 i, \1 H
* 功能说明: c程序入口
" T" K4 b) b+ u( d7 v
* 形参: 无# `' w) g$ m9 }
* 返回值: 错误代码(无需处理)1 `" u N8 \) d7 ]7 e
*********************************************************************************************************
' ~' q# y( E, |3 v9 q$ j
*/
* M: {+ T9 e! ^6 t" X, _
int main(void)
$ P4 w8 [( Z+ d+ }( _
{0 _8 m" N9 _ ]' z9 W7 J
uint32_t i;9 k& y/ x4 B4 c- Y7 w
uint32_t idx2;
0 p/ O/ `3 H! N
uint8_t ucKeyCode;
4 i5 h J. q8 n! t* q
arm_spline_instance_f32 S;+ \) T" o/ v2 C3 k. |6 k
$ A( W5 i9 p9 D/ A# Z1 v/ \
8 I+ |: ^# |2 K% r) U' n* U
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */; w9 h9 P! D! M- y
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
0 B4 E, I9 F _: r2 N! S$ E0 }
PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */
8 A4 n: R2 H( q/ h( j
5 {1 H$ A5 t6 Q! K
bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
9 @8 T. F$ _# v: ^9 g$ e+ `: |
8 _/ w; i6 k: f( W8 P$ m
, L# U/ X2 E% R3 G
/* 原始x轴数值和y轴数值 */
0 k8 s |5 o# c+ |( `4 f" W3 O! G
for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
, C# U- c4 Q/ Z+ O
{
& U; Z# |( m! n) h8 E% Z
xn = i*SpineTab;9 {! p% @; O% ~7 t: A
yn = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
; A* W2 z- a# s
}) ^' b7 q& X8 u- R+ v
" u' B: [7 ]3 }2 q5 g
/* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
% m& Y+ N, z8 R, c. S
for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
! Q8 \: T- [, ~; M6 J# M" o
{0 c, h' i+ |. x0 b
xnpos = i;
4 A- J8 P9 O% N. s( b. T$ g
}' `6 K3 |5 T- r/ G# _
$ `) L' u# h8 u; Q
while (1)3 A% H+ h+ q: z% [. `$ B3 S; e* K
{
8 A; D: y% k# Q8 {- t5 v3 a' K, z
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 */4 T) Z0 k, _4 u% i/ a% S( `1 ]: z
# \7 {2 ~% z. f% S% o- f& b
/* 判断定时器超时时间 */- P+ z% N u/ N6 A8 `) k
if (bsp_CheckTimer(0))
& _/ B$ E, o9 A* U" @
{
4 [/ f G6 m. S
/* 每隔100ms 进来一次 */
6 c D: v4 O; W2 C
bsp_LedToggle(2);
& P2 R& U. Q$ B) |9 y
}. T" i$ B+ u- x9 M0 P p4 d3 Y
5 `3 N5 v, g, P3 G: t8 T
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */1 w, n* r; s Q4 a H, h3 z
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
$ H) p3 @/ L( j1 U4 |) Z
{# G1 @$ Y& _$ o' J
switch (ucKeyCode)2 k; y4 `$ {+ j( R6 Q, `
{
. P# z& k1 S9 v& p+ ?! E" P: z, D
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，自然样条插补 */, `1 D$ Q" U. g, E2 y4 u4 M# r
/* 样条初始化 *// w5 i9 U, C/ ?5 J4 A" }
arm_spline_init_f32(&S,5 r( t o2 g9 i* C6 N! h6 j$ m* g% n1 ~
ARM_SPLINE_NATURAL ,7 g5 @9 y# b5 L- Q+ U
xn,( q$ M- b7 Q! x. H, }, i
yn,. i0 u- S- v! T
INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
" |: J0 x# g1 j$ }+ @$ c( ^
coeffs,: ]8 ]2 J; p! k( e
tempBuffer);
) u- g; X; l) n
/* 样条计算 */) r+ l" e* d( |# A
arm_spline_f32 (&S,
" U7 a+ w0 N6 @& R1 m- v: T4 O5 O
xnpos,4 @) P* {6 R% b0 r! b7 H
ynpos,
+ Y: j# @# t/ O" @8 e
OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
, N0 V" f& A2 J
- u& o# i$ W# y0 P% r6 t' _2 R: G
) I3 a) P- c4 a/ s9 @: v
/* 打印输出输出 */
6 \8 A9 M; ?: U8 X3 L3 e0 A N& c
idx2 = 0;
! _+ k9 i: m; l2 k% x1 d
for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
+ d: {+ h# b! M0 {4 q
{ " o4 m1 W4 j6 t
if ((i % SpineTab) == 0)
/ M" M' B' f2 b" n" p! b# c
{' k3 z* C" Q( C7 {0 \! T! {
printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);
( |% ~( |6 ]! k
}
' D" ?' i/ Y5 y% d
else
( f) }6 O4 ~9 W0 j/ {) r, k
{7 O; M7 h% t* R4 i: q
printf("%f,\r\n", ynpos);
1 ^$ S3 ?/ J3 x3 f, |8 E
}* v L8 l1 r; Y, }
}, ]7 i1 ]( g2 \. F+ Y0 a
break;6 H& a: o; r0 G1 F
7 u$ u9 R$ C# c# ^
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，抛物线样条插补 */
9 {! M/ _: a+ s# w
/* 样条初始化 */
; A& @ N( R0 w: g
arm_spline_init_f32(&S,$ ^' @& N+ e6 y. }& E+ {
ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT , : @. D6 r5 m3 ?! {
xn,
$ A5 Q7 r% @& V% {
yn,. f. M& S9 E3 _) g
INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
( E; s) h' m1 w: \( U( m
coeffs,# ^! }" [7 Q# `; T) I
tempBuffer);- R% t5 [' }! ^2 t: a
/* 样条计算 */
! \3 i) ~3 w) p$ v2 y( ]
arm_spline_f32 (&S,) f; v/ V! }# s, _+ t
xnpos,# D: \" y c0 H# G& I
ynpos,
. ]/ N% J$ s' w* n" l4 Q
OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);1 S- J/ E {- ^# {
* l) |1 k5 O) @. a- L
- z) [; ] G8 b
/* 打印输出输出 */2 a' u" s7 A/ u" u
idx2 = 0;
; H! N' K6 e6 n: b8 O
for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)+ G( O, p. H6 I% O7 n) h
{
: W, Q' L+ t1 ?7 F+ W7 M3 f7 _
if ((i % SpineTab) == 0)
# s' G% X! H, { r0 i2 W8 b
{6 P, O/ I5 W9 D# r
printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);/ Q: z; t H' f
}' `2 U: `+ g; r* Z- m i! e
else( K3 D6 h8 G' S3 c' |
{9 J$ e& Z k/ O1 K; J' u
printf("%f,\r\n", ynpos);
7 z/ z; {% }# C' U2 L
} j( H$ Y6 n" [. n) j
}8 Z* z5 x. R; F
break;
6 x( G0 v$ _1 t' O2 E9 @
. L2 I) E1 h9 K; E. ?( |: Q5 O
default:
9 Z7 @/ k! q; B9 z8 C C
/* 其它的键值不处理 */- e3 k2 e# P) W" e% U8 S
break;
& E; S1 O- i" m! p$ V, N
}. ?3 {4 I! } c( b0 Y1 H7 T
}3 }1 W1 u2 H/ H# B
}, d% g/ C F& E" J
}