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。
& e/ C* V6 J% a& F0 q* k7 r+ O
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。
- y) B. N2 N! |3 P" S8 H
50.3.1 函数arm_spline_init_f32
8 \* E( v0 z, _4 m; H0 ?函数原型：
* T2 ?$ }! ^5 V& [; O6 @
& Q6 K! e; ]9 |/ Y

1. void arm_spline_init_f32(
   
2.         arm_spline_instance_f32 * S,
   # N* P8 X9 j; q4 T4 W* x
3.         arm_spline_type type,
   + k: h+ B( v3 e* h
4.   const float32_t * x,
   
5.   const float32_t * y,
   
6.         uint32_t n,
   , C5 y6 a3 i2 {+ O1 f' U8 N) Q! a, `
7.         float32_t * coeffs,
   ) z3 P8 ^& o0 z7 V# N( U% w8 t* l
8.         float32_t * tempBuffer)

复制代码

函数描述：

6 k+ F6 ?6 E; {& ?' T: K" e9 T2 d9 ?此函数用于样条函数初始化。
7 N2 e7 S4 n# \. Q( L/ F- t& b
; {: X1 ?1 I" j4 l( ^函数参数：
8 Y9 {. |" |: g& K' Z
& i$ F3 {! w! F/ O) ?! k6 i  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。
' e* S9 z* j# @9 F+ B8 t$ y  第3个参数是原始数据x轴坐标值。
5 A/ P5 x9 y7 T4 f- P  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。
0 n0 X3 @! J/ E, g& A4 o: P4 V  第7个参数是临时缓冲。
注意事项：
9 d# n. S* g% q9 Z! e' M* r* B
; a! ?" j* }8 R5 g8 l* s1 `$ Y# g  x轴坐标数据必须是递增方式。
$ D9 c$ L- U# R, a$ B- S3 G  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）。
7 l$ q( ?7 M  L$ t* r0 [  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
$ I3 V% X5 @! h$ b' ]# e8 A
0 I) W/ e! P0 _( j- r8 t50.3.2 函数arm_spline_f32
函数原型：
+ t7 {5 F2 F, d9 B

1. void arm_spline_f32(
   
2.         arm_spline_instance_f32 * S,
   9 P* E4 R& C- \. U
3.   const float32_t * xq,
   
4.         float32_t * pDst,
   
5.         uint32_t blockSize)

复制代码

( y+ p7 G* t, @+ N8 U函数描述：
) e% I0 A/ o+ \7 J, ]# v9 R
此函数用于样条插补实现。
1 t) w6 |1 L5 \1 }, V; U
函数参数：
8 y6 d( @( B0 @: r, J$ F& ^7 X& {
0 d& V+ ~; ~3 g* y  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。
4 `3 T3 q1 A. w; b: a# w9 d  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
5 V% u5 n$ O; ^- P5 ~. _50.3.3 使用样条插补函数的关键点
2 D( @" ?" e( n# t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。
! x7 P5 ~2 D1 |7 y
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
9 n( U$ d/ x( A& g! h样条测试代码的实现如下：

: o# R3 U0 X1 M9 n4 w1 s

1. #define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES         128  /* 输入数据个数 */
   & |! t/ Z8 j6 t$ F
2. #define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES           1024   /* 输出数据个数 */
   : C) ~9 O9 G( ]; h
3. 
   ) J9 ~7 M6 S  B
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! Z- J; b3 `; a3 l5 c% H
5. 
   2 h$ ?+ l! T5 S
6. 
   
7. float32_t xn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据x轴坐标 */
   # E4 k, c# R3 n* P9 `
8. float32_t yn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据y轴坐标 */
   
9. 
   % `$ P5 \  F" |9 C$ o; C4 Z
10. float32_t coeffs[3*(INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1)];     /* 插补系数缓冲 */  
    * g1 J1 Y" y1 U( l2 F$ G" f
11. float32_t tempBuffer[2 * INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1]; /* 插补临时缓冲 */  
    7 q4 C. i0 G! ?
12. 
    
13. float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后X轴坐标值 */
    . Y  z8 C+ E3 I! l. Y6 {, C7 Y
14. float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后Y轴数值 */
    
15. 
    
16. /*
    
17. *********************************************************************************************************
    6 }+ z  J7 O7 S  j7 b
18. *        函 数 名: main
    0 b# A: W6 ^+ Y8 D% q& d7 A+ O* N) U
19. *        功能说明: c程序入口
    
20. *        形    参: 无
    / |( K; P$ R2 |! s8 L8 e
21. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    9 h6 v, d$ `1 i# z8 S4 X5 S
22. *********************************************************************************************************
    
23. */
    
24. int main(void)
    
25. {
      z5 j, p! W0 ]3 a
26.         uint32_t i;
    
27.         uint32_t idx2;
    8 q! ?0 G1 R0 Y/ {8 q
28.         uint8_t ucKeyCode;        
    
29.         arm_spline_instance_f32 S;
    ! M4 W/ P3 \# G6 [/ P0 H1 {' n
30.         
    ' k4 _# k. s" M+ j1 I' `
31. 
    ' @# ~! I& G  h2 D6 H* n+ [
32.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    0 Q) G) o6 K8 k, \( H: U* {& I
33.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
34.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
35.         
    
36.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
37.         
    # Y8 t. N% c" ?# G- o( g
38.         
    
39.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    # d4 _1 n+ E% G7 {2 e
40.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    3 {! v0 _) Q/ ]! m
41.         {
    
42.                 xn<i> = i*SpineTab;
    
43.              </i>   yn = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    6 T# l2 Q2 b4 P* J
44.         }
    / c$ W# Y5 }+ c$ N, ^7 K1 W" O
45.         
    $ {6 d+ Y# s$ p; m
46.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    * P1 T$ S5 P6 W" {3 C
47.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
48.         {
    7 g+ n& u8 f. A
49.                 xnpos = i;
      B, N, Y4 `7 k6 H0 ^0 }1 ^
50.         }
    6 S2 L/ b: A4 p, b
51.         
    + d& v0 h* A- L8 b0 n: p- ^
52.         while (1)
    
53.         {
    # j  w) A6 g$ \3 C) \5 V( B
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 */
    
55. 
    7 P2 d/ d2 T, I2 t% O# G
56.                 /* 判断定时器超时时间 */
    / g- F- k7 y( G. f; q
57.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    9 M7 ^$ C, X6 j* u
58.                 {
    6 i' k# W) b3 U+ ~# P# Q; M
59.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    - T4 m4 x' {4 ?/ l. n$ r
60.                         bsp_LedToggle(2);
    
61.                 }
    , p" c2 K% E$ r1 J: K6 B/ D
62. 
    3 d, [/ \' E" ^2 c3 C9 K$ ?& B
63.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    5 ^0 P8 ~8 e& m( P! y
64.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
65.                 {
    9 \. l& l' i. j! l
66.                         switch (ucKeyCode)
      u* s" j: K* J4 R. l5 X* A, b; l
67.                         {
    
68.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    5 v/ e# Z1 V9 J3 y
69.                                         /* 样条初始化 */
    
70.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
71.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    
72.                                                                                 xn,
    0 p5 {* k% H) C9 ^6 O* w# O& e: ^4 a3 p
73.                                                                                 yn,
    
74.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    
75.                                                                                 coeffs,
    . q  R0 u( u. M
76.                                                                                 tempBuffer);
    
77.                                         /* 样条计算 */
    
78.                                         arm_spline_f32        (&S,
    , E- K4 q$ T8 d1 S4 f3 k7 @9 N
79.                                                                          xnpos,
    % |0 J8 {/ D* d
80.                                                                          ynpos,
    9 A$ B8 U. l: M
81.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    2 [: R  X+ O, D& w1 R' b) \, E
82. 
    
83.                                 
    6 s8 d* @6 D) Y1 ^* l- \
84.                                         /* 打印输出输出 */
    + s* @, j+ E8 E7 b$ x% _  v1 ?# A
85.                                         idx2 = 0;
    3 P6 a8 Z4 T8 t! I% B$ I
86.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    0 {. |+ h& C# L3 D! g2 i
87.                                         {        
    7 g+ ?- I- t% N7 N+ C$ Z
88.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    
89.                                                         {
      f! \- m2 C1 t# ?& P% {
90.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);
    
91.                                                         }
    8 w( s0 ?/ k! I9 n" o* w
92.                                                         else
    
93.                                                         {
    8 Q0 G$ I( q8 ]" p. K
94.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos);
    
95.                                                         }
    
96.                                         }
    
97.                                         break;
    : U! z" U8 T+ N% r0 K7 u
98.                                 
    
99.                                 default:
    ! t9 H3 R$ n5 [
100.                                         /* 其它的键值不处理 */
     7 b& J9 B$ W4 i4 s! O9 Z3 v+ F4 `
101.                                         break;
     
102.                         }
     
103.                 }
     
104.         }
     
105. }

复制代码

- _" a0 Q7 b6 i3 l& h" a4 g& I代码里面的几个关键地方：

* O% e2 Q- ^% H1 T1 o: i0 M  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。
& x, t1 G. T6 ~+ L  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。
9 D2 e, f* M0 i+ u$ D% e  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。
0 N' L# R4 f; t+ L4 q+ ]实际输出效果如下：

' C2 Q/ ?4 _$ C

, F3 K! D/ L  d

50.3.5 抛物线样条插补测试
! n; B+ y' \3 _" t' `* T样条测试代码的实现如下：

5 Y# S3 n. W" r* }- z

1. #define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES         128  /* 输入数据个数 */
   1 y' y/ g. W5 K9 N! r: `
2. #define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES           1024   /* 输出数据个数 */
   # `5 {8 u$ a7 h. Y  J/ @/ @! O, x
3. 
   . y2 L# p; W4 X) v" I- V! Q0 u1 f- A
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. 
   
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 */
   : F; g! k$ p! X# |3 q( I4 _$ a
9. 
   / v# C5 e" p# E, B. T4 P
10. float32_t coeffs[3*(INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1)];     /* 插补系数缓冲 */  
    - `$ }* Y& ?2 z3 x- @3 ]* Y, O& }9 j' u
11. float32_t tempBuffer[2 * INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES - 1]; /* 插补临时缓冲 */  
    ) p3 f" u5 b$ z$ U
12. 
    / R& y( {( R; V5 l- P
13. float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后X轴坐标值 */
    " \9 E9 W2 j* X! ?$ M! ]1 j
14. float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后Y轴数值 */
    0 F( _; U& H' g! [* Q+ |" N& ?7 k
15. 
    2 w/ d0 @, T9 |- P4 E
16. /*
    * \3 d1 y9 r3 U* j6 n& N
17. *********************************************************************************************************
    4 Q3 v& n9 o5 ?9 H7 Z
18. *        函 数 名: main
    7 }4 ~7 A! ~; g. ~( Y8 {
19. *        功能说明: c程序入口
    # a  }6 q% ^3 A# \* y, z" M
20. *        形    参: 无
    
21. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
22. *********************************************************************************************************
    
23. */
    5 E- X% r; _. W. D
24. int main(void)
    7 c) c6 j" }2 z# `6 t
25. {
    
26.         uint32_t i;
    
27.         uint32_t idx2;
    3 U# W# I( m& T
28.         uint8_t ucKeyCode;        
    
29.         arm_spline_instance_f32 S;
    
30.         
    
31. 
    
32.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
33.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
34.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    7 t2 p9 n$ [) y1 w! N5 b, x/ {- y
35.         
    
36.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    2 ?& W' H) l7 J; M* n  Z
37.         
    3 H7 d  V2 A* ]! g
38.         
    
39.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
      l& t: G: m  z' @! W/ l5 x2 p
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;
    7 A, L9 ~: x2 m/ J/ b1 V/ @- O2 b0 D! {
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 */
    
47.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
48.         {
    3 R* H5 I, }# e; k! f
49.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    4 v" S% j, f! {) h4 W1 b  c
50.         }
    : c: n1 Q7 L2 o6 {
51.         
    5 n( W, |+ P1 i- J9 X1 G
52.         while (1)
    
53.         {
    
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 */
    
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 */  
    . D& Q/ p% A# _  S
60.                         bsp_LedToggle(2);
    - t0 K2 K4 R/ e. T# l! Z
61.                 }
    
62. 
    8 r6 i; S' f8 C. K
63.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    % v: b& @7 I0 T
64.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    6 a7 e; h9 k0 M! J: s% r$ a
65.                 {
    # B( @0 o: _, {: ~1 b/ i
66.                         switch (ucKeyCode)
    1 r3 ~+ ~% Q1 H
67.                         {
    
68.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    - O4 u4 F% e; I0 l! `
69.                                         /* 样条初始化 */
    
70.                                         arm_spline_init_f32(&S,
      f  z+ [' f# P! V/ U  P$ V* m
71.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    
72.                                                                                 xn,
    - t2 B9 o4 a! A* N- L
73.                                                                                 yn,
    
74.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    ; p5 U% v( Z# l
75.                                                                                 coeffs,
    ) J9 d, t/ a0 x) ?0 H
76.                                                                                 tempBuffer);
    
77.                                         /* 样条计算 */
    / n" J  f8 `6 t3 ]6 d2 {. r; \
78.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
79.                                                                          xnpos,
    % }: [) Y3 E4 u! ]8 e, P
80.                                                                          ynpos,
    
81.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
82. 
      T$ \% H0 i2 M) g
83.                                 
      E& R  K0 u) [
84.                                         /* 打印输出输出 */
    
85.                                         idx2 = 0;
    1 ~9 R5 d( c7 ?0 W+ ?$ P
86.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    - W) f  p+ H1 m& f9 E& L7 H
87.                                         {        
    ; K( g* t8 u: B9 Q0 k& M
88.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    0 G, ]' J: l( z# I  @/ [
89.                                                         {
    6 f2 e+ T% x1 f9 X
90.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    % d$ q4 ]$ T1 J
91.                                                         }
    - G! o& s, H9 @9 I" P' I
92.                                                         else
    , x+ g2 p- w' w1 Y4 O' l% `
93.                                                         {
    ( w! U$ b6 H8 y3 g
94.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    
95.                                                         }
    * _) z  x: @6 r3 W
96.                                         }
    1 y  i; K! C; H4 ]) |3 X" \# b
97.                                         break;
    / S1 n" d- {! `4 S
98.                                 
    7 h( y7 ^( k# h! ]' z! ?) z
99.                                 default:
    7 N0 l: W' v- n- }0 }4 j8 B
100.                                         /* 其它的键值不处理 */
     
101.                                         break;
     5 x6 J$ h& v* z1 a6 w& }
102.                         }
     
103.                 }
     3 ]  w- p6 v, `- F1 m% p
104.         }
     0 p, a% u  |1 Z2 ?1 l, g8 {
105. }</span></span>

复制代码

" C% b/ i( s) _) Z" W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。抛物线样条插补用的ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT。
  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。

. _4 I& t3 N. i1 `- ~实际输出效果如下：
) n, w  ]4 t9 v; ]
7 S% l7 s& y+ D5 D& z& H! ?* A

' K9 ~8 y1 {+ E+ H( F


9 E: ~5 E& v" H# ]5 V' |% i50.4 实验例程说明（MDK）
配套例子：

& L0 K3 R; Z& uV7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅

实验目的：
; C9 J$ x% g0 I( ^
学习样条插补的实现。

8 @. F% [# p# ?2 G% E实验内容：
9 A7 c2 r5 k8 `: W4 d9 ~  u
) K/ ?3 X: f" U8 f启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
4 J# T) c$ @$ M* g* AK1键按下，自然样条插补测试。
& B& n2 M. O9 q0 k! V9 O" HK2键按下，抛物线样插补测试。

3 O  o& n* T/ [3 B
2 Q+ h$ c) t2 q' O使用AC6注意事项

& R' A) d! y9 x/ v2 p" Z2 V特别注意附件章节C的问题
; L: T: [4 n" q" c, q
上电后串口打印的信息：
4 `3 t9 H$ X3 W& I6 N
3 R2 @, P2 d- t8 ]. f波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
) n* Z0 s9 I; V3 B
0 W: J& ?! d0 A+ Q1 J7 D" y; q

RTT方式打印信息：

- ~% ~$ L' j1 o" |0 h

* F" C$ Y  U  o' f$ P3 v' h

程序设计：

* G9 Z1 H- m% t  @% b. ]! r6 {  系统栈大小分配：
9 x% @0 G4 s3 B* i" h  w/ U
0 R/ N" M( s; B, ~

; E3 L* H5 R2 V
3 M; w9 Z0 j/ @9 v  E  g1 X' L
  RAM空间用的DTCM：

7 Z: q# W% X& x0 A1 j% J  硬件外设初始化
: R$ q5 V* M# i) Z7 ?* s# l
2 q& i. ]6 c( v1 v/ G硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

" b7 t/ u& t0 W; }& W- K

1. /*
   6 g+ v3 Q7 w* c5 o# @3 D9 D, G
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
   , y. m) H5 c& r! y
5. *        形    参：无
   / i, O8 r3 j2 T
6. *        返 回 值: 无
   3 v* ~; m: P  s! E; h  C0 D( J
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   ( Z7 D/ V: _& @4 o( M. ?
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    9 s7 z$ e5 I4 M; D$ N9 w
11.     /* 配置MPU */
    9 [2 R# [7 k/ R) h5 Z
12.         MPU_Config();
    . S8 C# w* w) Z$ `8 B
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    3 N( R0 {% R) Q
17.         /*
    
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。
    ' V# M8 E0 V7 G/ S# l) Z; N
20.            - 设置NVIC优先级分组为4。
    - ^7 W% s& v: u& D8 p& [& }" C4 R& v
21.          */
    
22.         HAL_Init();
    
23. 
    ' v: R# W6 ~# S: a$ Y
24.         /*
    - a! J6 n4 `/ ~" @6 o
25.        配置系统时钟到400MHz
    & `/ r2 [8 P' A( d. Z. H
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。
    
28.     */
      j6 n8 L4 l) Z9 b) A* @3 n
29.         SystemClock_Config();
    ' X" c4 p" ]) u) G$ L1 [
30. 
    ( K9 Z  v: M. v: q' x; z- L3 I. [
31.         /*
    0 a! Z1 P2 t: F$ A8 |7 G
32.            Event Recorder：
    
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。
    3 k9 B) a5 l# P! U/ y- B! ~9 y4 C% i
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
    9 d) u# `3 ~8 |
35.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    8 Z- N, h- e" e6 T2 N- g
39.         EventRecorderStart();
    
40. #endif
    
41.         
    ( O$ g. D, k/ u/ ~/ l/ g% U
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 */
    3 ~8 ]: Z5 r, v% s1 Y' I
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 */        
    , z# b# {2 D- o0 D1 z) {. s% U" Z
47. }

复制代码

5 b0 X- f, G" x3 N# G" Q. s  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。
, K/ g3 v2 P! k5 v

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   # D  s4 t6 X" V. a8 m
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   / |" h& G4 g% p" w! h. S
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    5 o  q! l) m" L6 s) c$ e
12. 
    % D% }7 g# h- ]/ k  w
13.         /* 禁止 MPU */
    3 H; x$ Z- f5 E0 `8 x1 K: p* P* _0 @
14.         HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    1 x5 ~; F# ~% e4 `1 F! ~5 G6 r" H
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
    * E& x3 V1 W2 e0 R; X
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    6 d# i- F6 s0 j: B7 |
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    * W. L& h) D' U1 Q9 `
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;
    9 d. U0 e8 c' v, p
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;
    
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    8 R" W/ n6 n. O) m; |$ j# O5 ^9 R
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    - W+ k6 C3 ], p- O, U0 a9 h
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    5 I: c7 s& e/ L! c
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    6 s& [; a4 w1 }
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    ; `+ l! b3 Q% A5 h. M- ^5 N
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30.         
    
31.         
    + s7 @% S) r# u& H
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
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;
    
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    ; h2 \5 f/ {  m
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    ) |8 y6 k# }) M- G3 E
44.         
    ' |2 }# I0 K# S' s4 R  U; ?" d
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    / R: {4 j7 V# H8 t* i$ [" Q
47.         /*使能 MPU */
    + \  _+ \" d! y; C; q5 a9 l# f
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
      O' @: T7 b, p' r
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    # V/ K( D! z; j$ v/ X+ n
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    # N8 A4 T4 m. y# `
55. *        形    参: 无
    $ t( ]5 l' A5 y
56. *        返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    , t9 n8 J  D! H* T; _9 g
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    - _3 D. ?; j$ F! w* c" |7 f
60. {
    
61.         /* 使能 I-Cache */
    : Y, \! n  v6 H- F
62.         SCB_EnableICache();
    
63. 
    % ?9 g  P: |3 O8 N, ?
64.         /* 使能 D-Cache */
    , n4 W$ ^$ E- [" c; M, p
65.         SCB_EnableDCache();
    $ e$ Y" U- X- T4 ~
66. }

复制代码

  主功能：

+ v9 X5 a/ U9 ^  p0 H主程序实现如下操作：
! d5 D9 @: m# F
1 O; |) c. z- F5 c  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
. {0 X- [2 Q! e+ A! u3 a  K1键按下，自然样条插补测试。
  K2键按下，抛物线样插补测试。
% E& Y9 {5 ^! ^. A* W

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   6 D9 g9 n) |7 Y) u$ T/ y# P
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: c程序入口
   7 D+ t) a' X7 ]( S; D+ h' Q% J1 F
5. *        形    参: 无
   1 @7 ]- L9 k4 ~
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   % m* g: ]" P5 d8 b( w; W4 l" N
7. *********************************************************************************************************
   * y8 s# M  j, a* o7 t2 u" `
8. */
   
9. int main(void)
   : n1 O: o1 K1 Z9 |/ `
10. {
    ' q; Z5 }1 B3 H; m5 `/ T4 z4 o
11.         uint32_t i;
    
12.         uint32_t idx2;
    : s% T3 }. P3 L5 ?' h; f
13.         uint8_t ucKeyCode;        
    ( Z/ Z9 N+ R, }3 }5 H
14.         arm_spline_instance_f32 S;
    
15.         
    % ]; n" o0 m; M- Z% |; o
16. 
    
17.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    , Z" w1 x" g8 R) t' O# c2 G/ D4 C
18.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    ' C. S% Y6 ^7 a( D2 [  j. H$ s
19.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
20.         
    + y* s; ~/ K/ R& i
21.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    8 U' q5 R0 P9 ?, c7 g3 b
22.         
      ?( C# B# E! ~3 {
23.         
    
24.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    + o1 h. _% V2 N! K) |
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;
    % U, f' C" _9 M  ?
28.                 yn</span><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    
29.         }
    8 |. l' G, |( l* z9 A" T  U
30.         
    
31.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    5 L6 u- f; F0 I' v( b8 @5 q  G/ T
32.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    - x  |2 u9 r6 n% O
33.         {
    8 u( L1 T8 `; \/ K+ y* ^$ O# [# u* p
34.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    
35.         }
    
36.         
    , S9 ^0 x1 f! P# I" V
37.         while (1)
    
38.         {
    / v% U- ?& g; ]" ]% t9 s( v
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. 
    ( R/ V+ ]6 e0 t
41.                 /* 判断定时器超时时间 */
    * F* E# L1 b: I) T0 U, [
42.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    
43.                 {
    
44.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    ' m$ z% z$ V( t+ O) r8 y
45.                         bsp_LedToggle(2);
    ; r# `7 N0 c" z) P+ f' G2 X0 U4 M& L
46.                 }
    $ T5 L" U+ z$ u! d$ N3 B: O
47. 
    
48.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
49.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    5 A( q, X0 ~. D0 `
50.                 {
    " t" s9 t: h$ H+ C9 }& k
51.                         switch (ucKeyCode)
    
52.                         {
    6 G* B) m8 n' v9 t
53.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    " s# a% U4 o+ V! x
54.                                         /* 样条初始化 */
    
55.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    ' G; L" o' o5 n* m% h' F0 m! ^3 W
56.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    , C) V* W/ Q* h8 B3 w
57.                                                                                 xn,
    5 r, N2 z( `* y$ B# }5 m
58.                                                                                 yn,
    ; W, n0 J" P5 c, `. M
59.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    , o% j# t( o: l  ~/ H( r1 o
60.                                                                                 coeffs,
    ! G; e* S" B' |) ^6 i
61.                                                                                 tempBuffer);
    
62.                                         /* 样条计算 */
    + g& K  ^) S* @) U
63.                                         arm_spline_f32        (&S,
    ' J: C( Y  W0 `  x
64.                                                                          xnpos,
    
65.                                                                          ynpos,
    ( H4 p& K/ f& Y! m0 m
66.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    5 v4 G+ e7 \+ d$ ]2 D& a
67. 
    # ]& b1 ^# a+ A) X3 \3 m
68.                                 
    
69.                                         /* 打印输出输出 */
    ( i! L; f% a  m9 r- ~! N2 S
70.                                         idx2 = 0;
    ) Q$ m1 c& g1 \! i: N! C
71.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    
72.                                         {        
    : W; D( C, X  s
73.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    % q/ M! _" N" b/ q% m1 X: x% {
74.                                                         {
    ! O: D+ g8 E' p0 c6 b8 K7 j
75.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    # Z: o0 q2 ?9 R4 c9 W
76.                                                         }
    
77.                                                         else
    * u9 ~% p7 I' g! b5 a# b
78.                                                         {
      F7 c  r8 ^/ I- B& H/ D
79.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    - M( Z, j3 t- j; H  m+ A7 o, d
80.                                                         }
    0 L. C6 y; n! T' f& g+ m8 ^
81.                                         }
    
82.                                         break;
    4 b: K; }" v& q2 R" M; P4 d& y
83. 
    
84.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    ! ]  g! y0 T: c# I4 H: i3 g
85.                                         /* 样条初始化 */
    " L. |( j) @- h# Y
86.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    5 h  X5 W/ y. C' t  A
87.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    ; k/ I- g/ X6 Z3 b- N
88.                                                                                 xn,
    
89.                                                                                 yn,
    ; d  u8 j/ B( n) n. c# S
90.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    ! W; M8 q, _: w) _$ ?" ?
91.                                                                                 coeffs,
    
92.                                                                                 tempBuffer);
    
93.                                         /* 样条计算 */
    
94.                                         arm_spline_f32        (&S,
    1 q8 z0 ?, D7 N  a% C5 K& ?. U
95.                                                                          xnpos,
    " C6 P, e+ U* |# m
96.                                                                          ynpos,
    / T2 L& P  f7 l7 ^+ t
97.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
98. 
    
99.                                 
    & e: a7 w9 _+ D6 L  y
100.                                         /* 打印输出输出 */
     ; s( v+ W5 I3 I$ E4 h
101.                                         idx2 = 0;
     
102.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
     
103.                                         {        
     
104.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
     : n( d* s6 l$ Z9 L4 Z
105.                                                         {
     * G# a6 C. X# P/ X
106.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
     4 _& E" @5 N& Z3 ]3 j. q( X) N1 R  ~, G
107.                                                         }
     , l& w: m8 Y7 T7 [8 V* n4 E8 u
108.                                                         else
     
109.                                                         {
     
110.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
     - Q2 o" u4 S4 |% @8 m. Q# _' L
111.                                                         }
     " R2 k; U: Y# {( }
112.                                         }
     
113.                                         break;
     
114.                                 
     
115.                                 default:
     ! c/ X' d. x9 d' w6 q4 g  _  }
116.                                         /* 其它的键值不处理 */
     3 T6 S5 ?! b# f3 ]# x7 y
117.                                         break;
     
118.                         }
     
119.                 }
     
120.         }
     
121. }</span></span>

复制代码

50.5 实验例程说明（IAR）
配套例子：

V7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅

实验目的：

( e8 x& Y4 y) n& @( f) t6 _学习样条插补的实现。
0 s- i. [" ~5 A  M
实验内容：
& R. b1 o* Q5 J
. g0 A- V  l# ^启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
# T6 a; y7 K5 [! p% M8 A3 K4 z( nK1键按下，自然样条插补测试。
K2键按下，抛物线样插补测试。

上电后串口打印的信息：
2 j% o6 I3 H/ R, c. e0 C+ d' \! a
% F, {- p9 p6 f0 d  T" ^6 x- {波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
% H" r- b; m& }, i, P+ T5 Q6 x

' T* T, _5 o- C& K
RTT方式打印信息：
: z( b) M& n% f9 E0 y0 n9 M* B

$ X3 E2 v, f3 j+ a+ @  ~9 h: C
* W5 {9 U* W) O( c& q* D6 S* A7 V
程序设计：

) ^* h5 t; b7 X  系统栈大小分配：
7 v6 g# U  u: R9 q6 e
8 t' K" m6 U6 M9 Z: o

/ ^2 a3 v* @1 @


  RAM空间用的DTCM：
$ v6 g! e" W. Q, W* b* Y

0 s( g2 d. y1 A! d


  硬件外设初始化
  I% C7 d! Z* t5 z1 V5 W3 ~* B
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
( f0 z' `; T  h& g1 z
; ^: m0 ]/ i/ P* ~

1. /*
   # t$ T- o! ^9 D8 S$ C
2. *********************************************************************************************************
   # U( W; f; C) u# V/ j( o
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. *        形    参：无
   : i$ L, _: h+ |% F/ Y& l. H$ Z
6. *        返 回 值: 无
   / j! r) t7 A9 T
7. *********************************************************************************************************
   ! y# m) N) u2 I# {! n
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    0 l- [# b7 L5 G6 S" p! q
11.     /* 配置MPU */
    
12.         MPU_Config();
    2 K/ L3 S7 \/ c# {5 s% w/ d7 A( `
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    ! n5 ]0 w6 c. y1 r/ x. g' g& B
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:
    
19.            - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
    5 _' |6 V( l3 O2 \1 o
20.            - 设置NVIC优先级分组为4。
    ) l+ O3 H3 `$ a' k  W
21.          */
    % [2 N) t% r; a1 T
22.         HAL_Init();
    6 c0 ^$ o9 Q# K
23. 
    # v" b0 N+ S1 S* A& t
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    # X5 F: K3 q7 R
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。
    
28.     */
    
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    4 s5 T0 H/ W* E+ M* I
31.         /*
    + n- m5 a, {/ W* {3 d! d8 d
32.            Event Recorder：
    + o% q: T3 F3 J5 O
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。
    ; E4 h# A' n8 c9 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.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    7 u1 k3 `( T, t  P
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    : w. l$ t9 Z4 R- F" t2 H% I
39.         EventRecorderStart();
    
40. #endif
    + a  D1 N+ i5 L( r
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 */
    , C' j5 d. P$ [/ }+ F
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    3 ?5 v; \& }/ f# m2 J5 l- Q
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 */        
    2 n+ `0 M  J" f' k4 d+ d7 X$ L; ^/ F
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    2 `9 J1 f3 ~! h0 h0 e1 x
47. }

复制代码

% C4 E- S" ?) H% `: I$ X9 \  MPU配置和Cache配置：
- _1 f: C0 e3 p# M, 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。
. U# U) @6 `) }

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   - x2 U2 g. @6 Q
3. *        函 数 名: MPU_Config
   
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   % B3 s6 j: f' ]: b8 q& b
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. static void MPU_Config( void )
   
10. {
    % X6 Z$ {9 b7 q8 s; `3 Q% Z0 B& ^
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    7 Z; \4 l' F; f/ p
12. 
    1 l& l$ Y2 t, R* D5 E3 H/ Q& G4 k+ Z
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    8 K/ I8 f4 B  h' L) i) @
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
    
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    & `3 s( C+ m" e& h9 `
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    0 e+ W) Z* n1 U; f! K" E' M! u! I
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;
    
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    6 M5 ]7 v4 s7 p* m3 B0 A
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
30.         
    
31.         
    * u2 R- o* W' F$ `$ ~8 C2 h# i
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    4 J$ B5 r- s; W( h. u! I; R2 F- h
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    + ]# e% q$ p' x! L; f2 W$ d
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
      H3 q7 y4 b5 E
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    $ v0 G5 t% |6 d- [' z- V
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    4 J+ u8 k. H. j: 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;
    9 o6 U/ ~# a& x! n5 O. A
44.         
    
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    . s$ s; P" b/ I) O* D, H
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    % Z. i5 f# {% g% \
49. }
    
50. 
    
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    
55. *        形    参: 无
    
56. *        返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    ' C8 C0 ^8 J9 a6 v& }
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    0 H1 _, r8 ^: c" `) q/ V) |. z( {
60. {
    
61.         /* 使能 I-Cache */
    4 C4 o' R; [' x: q: ]" x' s
62.         SCB_EnableICache();
    - O4 Y2 M/ y! Y) {( L: G
63. 
    
64.         /* 使能 D-Cache */
    
65.         SCB_EnableDCache();
    ; y5 f/ P/ |: }& e
66. }

复制代码

9 C  j( ?5 q, V5 t+ I  主功能：

主程序实现如下操作：
$ e2 X+ r4 u$ Y# x; {
; B  c; {% o+ L' D! t  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。
+ h! N) t2 e" \( o" X  K2键按下，抛物线样插补测试。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   ! t. ]; h# c( n! l% x+ ?* p
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: c程序入口
   
5. *        形    参: 无
   , `% X6 @# N; i* Q; k5 `
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   8 A4 y5 x3 S+ x! m& [0 E- a9 N
7. *********************************************************************************************************
   ( C: Y; P2 W% N2 A
8. */
   
9. int main(void)
   / T/ K+ f- v8 G; s4 [
10. {
    
11.         uint32_t i;
    
12.         uint32_t idx2;
    & D; v6 Z$ m7 B! P# r
13.         uint8_t ucKeyCode;        
    
14.         arm_spline_instance_f32 S;
    0 u6 M8 A; M$ e
15.         
    4 g( l! r  X3 P" E
16. 
    # `' Y/ G/ ^) o# n
17.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
18.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    , ]- U5 K, E5 a/ `' H, S, ?/ `: {# U
19.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    7 i9 d9 i+ C& ^  r
20.         
    % b5 O$ Y$ h: A8 e4 c+ m9 `
21.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
22.         
      I2 j3 F% `) Y' k* v& L8 I; W* Z
23.         
    ) F1 y9 t7 P5 m; n' b6 w4 `0 R8 x
24.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    ' D0 U1 N# s) O& G! S- A
25.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
26.         {
    ; {4 n+ d8 u. y; {
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);
    
29.         }
    
30.         
    
31.         /* 插补后X轴坐标值，这个是需要用户设置的 */
    
32.         for(i=0; i<OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
33.         {
    ' ~2 Z: g( Z/ _5 ?. \% i0 ?# Z
34.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
      u/ `! D* i$ h) h) @: O$ P  C0 u  f) b
35.         }
    
36.         
    : _" X' R; b9 f1 B: C9 d% O
37.         while (1)
    
38.         {
    * ^# T0 T  f7 d
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. 
    
41.                 /* 判断定时器超时时间 */
    ; S) `9 ~9 @2 D7 a
42.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    & `2 j# \6 I8 q3 o/ [' J
43.                 {
    8 m0 E9 M1 @/ w. z
44.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    4 F! K/ c! C$ V' X
45.                         bsp_LedToggle(2);
    * [( P* t9 o4 z6 a% [+ [4 s
46.                 }
    
47. 
    
48.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    - S6 q8 C6 i( ^# |
49.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
50.                 {
    6 X2 a  D$ v5 D5 s7 c
51.                         switch (ucKeyCode)
    3 }3 i& q3 S  J" i
52.                         {
    $ `  H4 a; q, W
53.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    
54.                                         /* 样条初始化 */
    & F$ \- D1 @. R
55.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
56.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    3 k1 S; F  g) P* R' G* b
57.                                                                                 xn,
    
58.                                                                                 yn,
    5 y* l' P" c: I0 h$ P
59.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    - C( B& p/ ~+ @% b
60.                                                                                 coeffs,
    3 v4 K7 Q1 F9 ^' ]1 q. H6 R8 H. v  X! s
61.                                                                                 tempBuffer);
    * Z% N" E# g5 X
62.                                         /* 样条计算 */
    
63.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
64.                                                                          xnpos,
    
65.                                                                          ynpos,
    
66.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    4 o9 L2 \6 ]  I7 _
67. 
    # p) }! a, q8 l( V
68.                                 
    
69.                                         /* 打印输出输出 */
    
70.                                         idx2 = 0;
    7 G2 H: {3 p3 [. ^( B8 C& A
71.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    : S' j& N4 X. d# p# z/ \
72.                                         {        
    
73.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    - K; Q' j/ q" U7 |9 R
74.                                                         {
    
75.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    : H+ ?8 U" q6 }% _4 A. N6 m" ^
76.                                                         }
    
77.                                                         else
    
78.                                                         {
    : m0 c' w$ ]7 M/ C! J( C
79.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    - u9 D! c, z. K% w# W" D
80.                                                         }
    : x6 q( y; Y; e  s$ [. u& |- c% D
81.                                         }
    
82.                                         break;
    
83. 
    
84.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    % ^; e$ ~; O3 R
85.                                         /* 样条初始化 */
    
86.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    ! B" q" J4 l; N: D2 L# L
87.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    
88.                                                                                 xn,
    ) l4 ~: ]. c' V, N5 t! R/ A  f
89.                                                                                 yn,
    1 P: b8 \! t5 s: n
90.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    $ U7 h" a, k+ w1 L$ ?: H' g
91.                                                                                 coeffs,
    5 @& q3 L# J- o1 n1 R% [2 j1 l+ O
92.                                                                                 tempBuffer);
    
93.                                         /* 样条计算 */
    
94.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
95.                                                                          xnpos,
    ! @# Q( U" a7 L8 d, S! A
96.                                                                          ynpos,
    & H' H! G4 k! H4 D, w
97.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
98. 
    
99.                                 
    
100.                                         /* 打印输出输出 */
     
101.                                         idx2 = 0;
     - h! r. e2 v: g3 P% `3 [( d
102.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
     
103.                                         {        
     ! B1 h& N/ ~* q$ l1 [2 U' u1 E
104.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
     & F# i9 |* l7 O% @/ V, x9 J. \5 ^+ B
105.                                                         {
     
106.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
     : \# f+ ]. I. I1 l  \$ T
107.                                                         }
     
108.                                                         else
     ( b. T9 _+ a3 Q' R5 a; k4 g2 L4 {
109.                                                         {
       y; W0 A) V) D  r! N, s
110.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
     3 C- A/ i& w9 E9 ], d# I
111.                                                         }
     
112.                                         }
     3 }6 f. ?; `8 ^' z8 I. ?) u8 a
113.                                         break;
     * Y; [" T8 s/ A% ]: [. Z
114.                                 
     : L8 S3 o3 M7 }2 P
115.                                 default:
     1 [) i2 r. l' r+ [0 B
116.                                         /* 其它的键值不处理 */
     
117.                                         break;
     
118.                         }
     
119.                 }
     + e& S0 z% N/ i" _3 Z; A" {
120.         }
     9 T7 X3 ~/ d& N$ t1 {
121. }</span></span>

复制代码

50.6 总结
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。
2 x9 h, Q: p& x' z4 Y& z' h& J. v
0 F0 U+ A0 Z0 r9 R

, o% I" [/ H0 A