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。
. b2 p/ r2 `7 r; T0 G
50.2 样条插补介绍
* P& H& o3 f: m5 L$ D5 R" S( m' P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
* g, m1 H2 t1 v& \+ j2 g, c
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：
4 Z+ G: P+ {4 z7 N; y

1. void arm_spline_init_f32(
   $ Q" }1 X. Y' W: f
2.         arm_spline_instance_f32 * S,
   & s1 d. P6 P! F
3.         arm_spline_type type,
   
4.   const float32_t * x,
     ~* _- m1 |: D( R1 u2 `
5.   const float32_t * y,
   
6.         uint32_t n,
   
7.         float32_t * coeffs,
   1 }/ X7 u6 O8 L
8.         float32_t * tempBuffer)

复制代码

函数描述：
+ ~8 |8 {/ d- G% {! c. n$ B6 V; W
% @6 v4 m, k$ _! y, Q) V/ g此函数用于样条函数初始化。
/ f7 ], z$ {. s# n
函数参数：

/ h9 h1 ?" X2 l' x0 s: Q  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。
9 u9 M# c! z4 ~9 E- a: }$ k  v: X' u  第4个参数是原始数据y轴坐标值。
8 A% L% c2 o! t8 i6 m  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。
/ ]7 G1 V+ E9 e( R% E9 x  {注意事项：
8 ^1 d0 [  i, y. O# C$ H
  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）。
8 P  D3 G: L! y- |: h4 a  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
/ H2 E+ \4 i# {9 H0 N8 k
9 c* s, ^" X5 j/ P' Z50.3.2 函数arm_spline_f32
  I+ Q0 O* I* b' x8 v! d函数原型：

7 H0 g: ^( i0 @7 e/ ^1 ?3 V

1. void arm_spline_f32(
   ) Y1 g6 {# p3 u
2.         arm_spline_instance_f32 * S,
   
3.   const float32_t * xq,
   
4.         float32_t * pDst,
   8 N' D1 Z4 F3 ]4 Z
5.         uint32_t blockSize)

复制代码

. P& D" e, f2 ]" ]  |  I函数描述：
# k! C7 W  U8 z+ Y. U
1 I/ G$ e. r) Y4 G1 l0 @# S6 [此函数用于样条插补实现。
0 l/ T9 }" w' R& F2 Y8 f
: G* u, g: R" i2 t2 `1 d7 x函数参数：
( D& O! s7 x  h4 H$ C- f
  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。
( V# ~+ X* z* K% b% W9 x  第3个参数是经过插补计算后输出的y轴数值
: k9 @5 o8 X, a  X0 Y  第4个参数是数据输出个数
( v& V5 r) V, p7 c# j50.3.3 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。
0 O  _3 {2 B# L7 Q
这个认识非常重要，否则无法正常使用插补算法。
/ g) |* o. i0 e8 t9 G) }
1 |. g/ u& w% B50.3.4 自然样条插补测试
7 y* M3 G& u. T# O" D1 e5 H样条测试代码的实现如下：
  b% z7 [2 u$ R! L" m# N

1. #define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES         128  /* 输入数据个数 */
   9 \4 ]! v/ V" T6 b. K
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. 
   
6. 
   % U* G' `6 H8 B* M# m
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. 
   
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 */  
    ! O/ f! ^3 {- P8 b- c4 `
12. 
    5 b  p; M; i6 t! I3 x6 _
13. float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后X轴坐标值 */
    
14. float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后Y轴数值 */
    9 \/ ]# X1 w+ w, N. z& f; j+ e
15. 
      j) f4 M; ], I: ~6 P0 {
16. /*
    
17. *********************************************************************************************************
    7 T1 h. _: x* k& z
18. *        函 数 名: main
    
19. *        功能说明: c程序入口
    
20. *        形    参: 无
    ! A. y$ J+ S3 p. S7 ?! F
21. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
22. *********************************************************************************************************
    & Q& s  F& u. V4 v8 o: ]/ d
23. */
    ' u+ B, p% L8 S) K( g
24. int main(void)
    
25. {
    + ^% U0 Q1 ]: c* s4 |: S, E
26.         uint32_t i;
    
27.         uint32_t idx2;
    & h0 `6 K% ?! M* E8 R
28.         uint8_t ucKeyCode;        
    
29.         arm_spline_instance_f32 S;
    * }" i  _' w- v! l. f8 A- y3 Y
30.         
    + c( x- D# @: A, d9 F" F
31. 
    
32.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    ; I  v2 Q$ _0 {$ ?- D3 S5 K+ b" P
33.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
34.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    
35.         
    2 E* R& |9 l, N* ^: w( A" K; H, h
36.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
37.         
    
38.         
    1 V1 V% `  f- S
39.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    
40.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    % m) O7 @; V' H, J7 I! H) l
41.         {
    
42.                 xn<i> = i*SpineTab;
    & j0 r! A/ |5 p! K! H2 k
43.              </i>   yn = 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++)
    , g5 T7 Y8 v  u8 W0 s" x
48.         {
    
49.                 xnpos = i;
    & F- l3 y8 f; P9 t% ~) I+ i2 z
50.         }
    
51.         
    
52.         while (1)
    
53.         {
    - y: F2 W; j- o0 {0 c: D, e
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 */
    6 P5 q" U0 u9 [8 B! e  G& U$ ]  W
55. 
    
56.                 /* 判断定时器超时时间 */
    ! O  O" g$ Q  Y* H
57.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    9 Y' w& K9 m# P/ {1 z+ p! |( K* W
58.                 {
    
59.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
60.                         bsp_LedToggle(2);
    
61.                 }
    
62. 
    ! e$ s1 N2 M9 i, R; q
63.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    0 K0 K) u/ d; y, r0 A4 I4 F
64.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
65.                 {
    0 S0 {+ b8 ^3 m) k3 u' B# C
66.                         switch (ucKeyCode)
    
67.                         {
    # n" L- ?' t9 ?6 D# @
68.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    ( Z3 E! v6 i4 P7 M* k
69.                                         /* 样条初始化 */
    ! U0 u& {3 p( M8 e* g! g5 o
70.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
71.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    / y7 O: d3 h$ T  s
72.                                                                                 xn,
    * A# z" G0 E% ?$ w: ^: R8 t
73.                                                                                 yn,
    6 U- W- I) j6 N, `; U* d9 c
74.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    - f. J. U& U( K& N" P0 r7 m( K
75.                                                                                 coeffs,
    
76.                                                                                 tempBuffer);
    7 c$ a3 b% h- @) g4 E0 U0 C' ?# y( z
77.                                         /* 样条计算 */
    
78.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
79.                                                                          xnpos,
    
80.                                                                          ynpos,
    . s3 R7 ~* \: s
81.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    % q) O5 g" f0 b& B: Q3 q( w
82. 
    
83.                                 
    6 Z4 `" U7 q! u8 [+ }
84.                                         /* 打印输出输出 */
    0 c8 j; W6 K( O# [1 w% d( H9 }
85.                                         idx2 = 0;
    
86.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    
87.                                         {        
    
88.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    ' @- i2 D& l( P
89.                                                         {
    
90.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos, yn[idx2++]);
    
91.                                                         }
    3 S# q8 _; o1 y% G; `- e, p; R
92.                                                         else
    3 [5 Z, G. g4 g' l* B, c, B
93.                                                         {
    ( a% @" b/ W/ a/ v& e6 @2 W
94.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos);
    
95.                                                         }
    
96.                                         }
    
97.                                         break;
    0 w1 n, U- H! S. N& v. q1 ?
98.                                 
    
99.                                 default:
    
100.                                         /* 其它的键值不处理 */
     ; V6 I5 @7 M  y9 s
101.                                         break;
     
102.                         }
     / `3 s. D: Q3 n8 H! B- J' M
103.                 }
     $ W8 u( Z; ^+ O+ \# w) E; W
104.         }
       _" |6 a0 ~  n( T
105. }

复制代码

代码里面的几个关键地方：

# w3 S. ^! J, A. h( G) j  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。
1 {$ @; ]5 u( [5 H! R  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：

# a3 V. ^6 p- a  G2 f9 Q# V

/ l% r% t# @) o1 J- ^3 q
8 v2 E  G- N$ U% @* t3 ^( B
50.3.5 抛物线样条插补测试
" L& ]: N* P! D; m样条测试代码的实现如下：

1. #define INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES         128  /* 输入数据个数 */
   0 T+ ?8 o' b+ y
2. #define OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES           1024   /* 输出数据个数 */
   5 t5 g4 h+ E3 r1 x  j) f" f/ F
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. 
   
6. 
   - i& t2 ?6 w  j. d
7. float32_t xn[INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];   /* 输入数据x轴坐标 */
   9 G  \& I2 g4 Z' m' t2 f1 X0 ^
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 */  
    8 w4 X- r4 R  E' v9 W) B7 L0 F+ T
12. 
    7 x- @8 C9 f1 |8 b
13. float32_t xnpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后X轴坐标值 */
    
14. float32_t ynpos[OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES];  /* 插补计算后Y轴数值 */
    
15. 
    $ x! U: I' x4 ?+ v0 B8 S: x$ w1 p& ?( ^
16. /*
    ( U8 [6 T9 b$ @& A+ C* m; f
17. *********************************************************************************************************
    
18. *        函 数 名: main
    8 K6 T: H7 V$ D
19. *        功能说明: c程序入口
    ; S6 X" i7 V4 C& U4 [
20. *        形    参: 无
    6 B( A  `% }  |* d) o
21. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    $ ^8 Q( i3 |, ^
22. *********************************************************************************************************
    3 d* q9 v$ G. M/ ^9 W9 j: e4 w
23. */
    
24. int main(void)
    ' C5 ^# G* S, R4 d
25. {
    ) i( `5 B4 m! ]) \
26.         uint32_t i;
    
27.         uint32_t idx2;
    - m$ ~2 U5 P) H; s( \
28.         uint8_t ucKeyCode;        
    
29.         arm_spline_instance_f32 S;
    
30.         
    
31. 
    " @' A' a+ j- `' e  o5 B$ O( g
32.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    7 N3 Z0 P, A8 @
33.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    % `% J9 U6 ?0 i9 w0 i
34.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    - `& Q1 }; u! S! d
35.         
    " h- r$ g; }# E8 J4 F( y
36.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    / X5 }; \$ i$ u: U
37.         
    
38.         
    , J) V& \2 Z/ d  o
39.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    ' ?% r' X% r8 e. i5 u) n( j
40.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    ! B1 k. ]9 M6 n; l- S
41.         {
    
42.                 xn<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = i*SpineTab;
    0 b! T# u6 S# t
43.                 yn</span><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    - m9 f+ r( `2 t
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.         {
    0 b' ^# b2 @% L" ^4 S
49.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    & t( E/ |# ?5 w
50.         }
    ( O9 z0 s1 ]1 S6 ~6 Q
51.         
    
52.         while (1)
    
53.         {
    - ?: A2 B  B: V+ C% ~) u' K3 `6 z
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 M* P$ z% z, d- Q
55. 
    ! R% j! E, |% ]/ G- y/ _
56.                 /* 判断定时器超时时间 */
    ( {! \# R+ [, S/ f9 S. M* G
57.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    5 v; a+ k, Z7 t  f# I! `) X& F
58.                 {
    
59.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    9 \' f7 J  P( }2 Y. T3 K! e/ v4 R
60.                         bsp_LedToggle(2);
    ) ]3 k# A9 E9 p% c) e8 C
61.                 }
      G! H4 x+ @- b9 Y; Q! p; v- n/ i
62. 
    0 _" @4 i# W$ t( q
63.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
64.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    5 R+ _: Z( ~5 [; ]  y" m  i- j7 R
65.                 {
    
66.                         switch (ucKeyCode)
    
67.                         {
    . t% N0 S' ~3 O% y2 Q
68.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    
69.                                         /* 样条初始化 */
    
70.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    ( ~' q' n3 B0 y% j
71.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    . l. N7 S; \: K" I4 B5 y$ L
72.                                                                                 xn,
    3 G3 u0 c+ M) c% \, e" h0 O! t6 p
73.                                                                                 yn,
    
74.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    4 H1 \$ z2 T" d  |* Z
75.                                                                                 coeffs,
    3 E* |0 K" t) m2 f" y4 w! v
76.                                                                                 tempBuffer);
    
77.                                         /* 样条计算 */
    2 ]' [0 o" L" U3 ~' q4 G
78.                                         arm_spline_f32        (&S,
    # [7 s; I' K1 w* b
79.                                                                          xnpos,
    * J8 I7 s+ }& j# _$ K7 H0 W
80.                                                                          ynpos,
    
81.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    / l$ q( Y* O3 a) |, Z$ v- L
82. 
    " x0 J1 C7 p# ?# X, q
83.                                 
    
84.                                         /* 打印输出输出 */
    ) Y$ r9 c" b! \. H" f9 w' d% I- H
85.                                         idx2 = 0;
    4 l1 G2 o% N* T: h$ s% }
86.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    " n1 |, a, |9 W7 B
87.                                         {        
    3 p3 ^% _0 Z& E% n8 q9 l* Y! [
88.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    
89.                                                         {
    & a+ v$ J" X! o! w7 r8 \6 L
90.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    * G3 E) g/ Q8 F
91.                                                         }
    
92.                                                         else
    + y6 e3 J' j8 y4 K
93.                                                         {
    5 Y& J% I1 e' B( K3 k0 g( k5 w; o$ J
94.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    
95.                                                         }
    " B. b5 @+ @8 X' P1 {( @, \. |
96.                                         }
    7 N# C5 W% \' T5 ]  ?* _% G
97.                                         break;
    
98.                                 
    4 F, ?( S7 H8 G6 T
99.                                 default:
    
100.                                         /* 其它的键值不处理 */
     
101.                                         break;
     ; C6 J( Q( j/ C- D8 @* \7 p
102.                         }
     
103.                 }
     % a+ s6 `  n3 G. i: l6 @
104.         }
     8 @& W; y9 a; b+ ~3 X, h/ o' `3 Y
105. }</span></span>

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。
$ e; R/ ^9 z( L. P6 h8 T/ |  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。
8 j2 U# [, r) B5 g  函数arm_spline_f32用于样条函数计算。

实际输出效果如下：
4 |& u1 v0 M+ @% p' [. }* ?+ x5 `- e

( ^4 \' R" d" s


0 o7 b6 d( h4 g' A( |* f/ k8 `50.4 实验例程说明（MDK）
配套例子：

- ~7 z$ c( S" TV7-235_样条插补，波形拟合丝滑顺畅

实验目的：
- D# o. w7 d0 g2 _! L
- M; x5 j: p4 c/ ?: j学习样条插补的实现。

% D8 |+ Z7 f9 |& r/ I实验内容：
9 f1 U2 A5 A) ~4 k2 v5 Q4 r; v
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。
. }" l8 p9 I: i. k  ]% s0 D

使用AC6注意事项

特别注意附件章节C的问题
7 u) ^3 x; o1 Y& J. R
上电后串口打印的信息：

/ d- z' z: F/ q; V8 Y波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
/ N8 M. X- h; b+ Y+ X8 ^& g1 N
( J5 ^1 j! B! |( F; P

- r5 d6 g4 Q9 O' h
RTT方式打印信息：
# t6 a6 ~! ~' X# b

" u" n( f( y) M  {+ t9 P+ ?1 x3 ]

. I% r& r  ?9 O' w1 a* o程序设计：
& |( R& n. l2 F. \- r
4 c% `- k& g$ P1 x  系统栈大小分配：
0 \9 A8 J. `- {, O

* R2 s4 h- q! G, s/ r; x

  RAM空间用的DTCM：

( L8 G- d; c" L; R
1 ]4 \6 ?# ?: N, ~: h% b6 h8 ?
  硬件外设初始化

硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：

! G: v+ T) N% [$ h# l" h0 r+ O

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: bsp_Init
   ) {" o; k1 Z2 L' J" J7 _$ ?
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
   ' G& R) {/ v9 x! ^
5. *        形    参：无
   3 e' ]8 F' H/ M: z9 l
6. *        返 回 值: 无
   3 x# [  ^3 T/ A! Y, C1 J4 {+ a
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   - r/ |+ u7 y+ G- M% ]. E
9. void bsp_Init(void)
   
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    
12.         MPU_Config();
    
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    
15.         CPU_CACHE_Enable();
    
16. 
    
17.         /*
    
18.        STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
    
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。
    
21.          */
    
22.         HAL_Init();
    
23. 
    ) H  @( E) \* T0 d2 q1 z# u; q4 \, Z2 _3 J
24.         /*
    
25.        配置系统时钟到400MHz
    / _% J5 \0 n- ]
26.        - 切换使用HSE。
      t+ P, E) B( b' F+ ?$ f
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    / D  L- e1 ]* R8 O+ t( c
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    
31.         /*
    7 h$ H, t4 C7 R9 }0 Q6 n
32.            Event Recorder：
    0 W9 Q# j; r3 h4 \
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。
    0 O" m& {8 T0 o' ?7 m9 o8 ~
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  
    " c3 T5 B. @& d
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    . h& D+ F6 ~' C/ A& R0 \
39.         EventRecorderStart();
    
40. #endif
    ; `) m9 r! n3 L, h/ j0 w. e
41.         
    8 k7 `( C% G( ~: d% e1 s
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 */
    + }2 f' q; y/ ^" m3 |6 }  ~
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    ; N- R2 U" y& \) E9 e' Z. j( {
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    & E: ^; Q. R* @. Q
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    2 ~8 V' e8 i8 H6 I* u
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    + X- r# ^. p3 c+ D2 a. a
47. }

复制代码

  MPU配置和Cache配置：

数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区。

1. /*
   . [7 j: \* |  X9 ~8 N+ D9 s
2. *********************************************************************************************************
   5 R& |) n) |7 d# ?) N% s
3. *        函 数 名: MPU_Config
   9 x0 `( N/ V( @* u
4. *        功能说明: 配置MPU
   - {+ |2 A$ N% v  f
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 无
   1 r  o0 K8 _3 m# G5 m
7. *********************************************************************************************************
   8 t! p8 P/ p) ^! h4 P* ]
8. */
   . R3 G& k* B7 m* Q# w
9. static void MPU_Config( void )
   ) E( d' a4 s/ \! n% M4 g( y/ |
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    8 q/ X4 v$ Q) z" \; U) Q' t
12. 
    
13.         /* 禁止 MPU */
    $ b0 U6 k7 O" W' s/ j7 B( S
14.         HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    
16.         /* 配置AXI SRAM的MPU属性为关闭读Cache和写Cache */
    
17.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    3 q- s; ]0 [9 S4 A
18.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT _BUFFERABLE;
    
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT _CACHEABLE;
    ( ]2 k" \9 g8 O. s/ `
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
      T% J  n7 ?( O3 [3 B( m4 C
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    1 l2 ~& z1 W- u
30.         
    
31.         
    # w$ |. q0 i1 G, H" W; g( Y* p
32.         /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    
33.         MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    7 h0 @- j5 Y% i4 G
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    & H5 H# t& Q) c  E! t! g2 U
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    5 O5 ?: J0 S- r3 o$ w# T
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
      ^  j0 U: x, @4 u2 ^7 |" i# B% S& M
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    & N5 n' J2 q3 @& x& E& I
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    * o) Z) s+ m8 m# H6 o/ m$ e
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    6 o: ]( U5 n& d0 E, g7 u$ V
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    # W; x, Z+ w% m6 g
44.         
    2 J* `  K2 @3 y* u7 n+ J" j
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    4 t( C: S6 i  j* ~* w& Q5 g
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    * @/ L& X/ d/ R5 q7 w5 y6 I
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    6 j* A; E6 d* N+ W
50. 
      o( T' O: H2 z. m
51. /*
    
52. *********************************************************************************************************
    
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    " T" q. M9 s3 H4 i# s- m* u
55. *        形    参: 无
    5 t- _9 a3 X* Y& ?
56. *        返 回 值: 无
    6 W( \9 D; b( M# [6 R9 P0 ]
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    5 R0 w& \# h4 r, i
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    $ F8 Z) m+ ]: F; S
60. {
    & U( N- P0 y# q" A9 X' o
61.         /* 使能 I-Cache */
    
62.         SCB_EnableICache();
    
63. 
    # T/ U4 W+ j! \; u
64.         /* 使能 D-Cache */
    ) s: Y1 y6 n2 E& b1 C% M
65.         SCB_EnableDCache();
    - [( d; u- z) N
66. }

复制代码

- ^/ t& I) [8 [" B. @2 ?  主功能：
9 U5 ^- J8 G4 S. j# x$ X+ B  ^* z
% \: g% u, Z3 ~; U3 ]* {主程序实现如下操作：
) x( J+ X' }) ^3 N
  启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
" I) e9 Y- j/ N$ P  K1键按下，自然样条插补测试。
  K2键按下，抛物线样插补测试。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   ; r) \  h. Z: g! l, a2 W2 P
4. *        功能说明: c程序入口
   
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   
7. *********************************************************************************************************
   3 ]  ^3 \0 t2 ^, `& d3 J
8. */
   & h* ?3 a1 `3 t* q+ @8 D
9. int main(void)
   3 B7 P8 g- t& b1 G: O0 }
10. {
    
11.         uint32_t i;
    
12.         uint32_t idx2;
    3 d  Z5 K: s( y2 o5 m
13.         uint8_t ucKeyCode;        
    ) M! A2 O& ~, d  }
14.         arm_spline_instance_f32 S;
    8 P, @3 j( F6 I3 z) ]
15.         
    " q" T" `) W6 H6 N/ W) l
16. 
    
17.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    % t6 |1 p  v6 G
18.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    
19.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    & N' B) k4 d7 `9 A0 y3 Y, M
20.         
    
21.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    ! F  ^5 z  l! {
22.         
    3 ?! \- h2 T6 w/ Y" Y9 G6 t
23.         
    0 d- D0 K5 N3 V) I2 s+ x" u2 V
24.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    
25.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    
26.         {
    5 ^4 C; Y: N! Q% u
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++)
    . M5 c! b8 R! y4 c; z: N
33.         {
    
34.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    , I+ Y( [9 n2 K7 Q& S! X: g+ g8 {
35.         }
    
36.         
    
37.         while (1)
    " b/ o9 _4 I9 f. E( _7 [
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 */
    " q$ r0 o; _+ o( s
40. 
    : H" c% m. S* x
41.                 /* 判断定时器超时时间 */
      m/ Y( Z) d0 d% }+ [
42.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    
43.                 {
    / Y* l( d$ b# ?( l, d
44.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
45.                         bsp_LedToggle(2);
    ! p- k) ]' j; I! |# h0 G
46.                 }
    & P+ T8 }5 _6 @, F+ s
47. 
    - F$ z. y1 S* @6 t: A2 U# z8 W& @( [8 }
48.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
49.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
50.                 {
    8 Y# h, E- \. e  g
51.                         switch (ucKeyCode)
    
52.                         {
    ! ?/ p- ^% H9 U2 F/ b4 P' L; N
53.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    / S  J, M& }" g; A
54.                                         /* 样条初始化 */
    
55.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
56.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    
57.                                                                                 xn,
    
58.                                                                                 yn,
    8 D4 r7 b7 U% d" o4 M+ k, D
59.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    " m3 G) t# ]0 h0 u
60.                                                                                 coeffs,
    8 _5 l, P/ C1 v! G1 `
61.                                                                                 tempBuffer);
    
62.                                         /* 样条计算 */
    4 V. R! ~, o; I/ `! s6 ^
63.                                         arm_spline_f32        (&S,
    . D( K3 }# p0 X! v2 @
64.                                                                          xnpos,
    1 @  Y2 X. ]/ m
65.                                                                          ynpos,
    
66.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
67. 
    
68.                                 
    
69.                                         /* 打印输出输出 */
    
70.                                         idx2 = 0;
    * q3 E& V7 ?! I
71.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    . k+ }: v( ]/ W( ]& @
72.                                         {        
    * N, A+ X( K& l- A7 v# o
73.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    
74.                                                         {
    # f% s9 `: b* i+ a2 Q6 C
75.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    : N7 a# e5 V/ V# a) C
76.                                                         }
    % H9 u& [/ F* L+ t
77.                                                         else
    & v! y( `' q) h  \9 _+ [
78.                                                         {
    / p( _7 ~+ b; y/ Y/ a" }  O, g4 O
79.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    1 f0 l) x, e' r; q% t/ z
80.                                                         }
    4 n! V, [2 q6 u7 [
81.                                         }
    5 y# \- u9 q; ~3 Y: r4 E4 k  j
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 */
    9 G* q6 w! i* q7 S8 J+ r1 f
86.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    
87.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    
88.                                                                                 xn,
    5 P$ \, L- r! g; P2 U' V
89.                                                                                 yn,
    
90.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    0 l7 V4 @2 Z& C) {8 s7 J
91.                                                                                 coeffs,
    
92.                                                                                 tempBuffer);
    
93.                                         /* 样条计算 */
    
94.                                         arm_spline_f32        (&S,
    
95.                                                                          xnpos,
    
96.                                                                          ynpos,
    8 I: w$ R9 N& l! }6 j& a" g) H
97.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
98. 
    
99.                                 
    - p* a9 x3 q9 q# J$ |+ g% z
100.                                         /* 打印输出输出 */
     4 ?3 Q$ w8 {; a" D
101.                                         idx2 = 0;
     
102.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
     
103.                                         {        
     2 `. G6 _& @8 J  o7 A  {
104.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
       ?: c7 H* D( v" p/ w+ T
105.                                                         {
     1 u8 X9 Y: m% m& g5 }: m: W5 o
106.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
     
107.                                                         }
     
108.                                                         else
     / d  R) c6 @4 \' n/ E7 z8 d& u: \
109.                                                         {
     
110.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
     
111.                                                         }
     
112.                                         }
     % N5 M) ]) T9 A1 p0 g3 \
113.                                         break;
     
114.                                 
     # p/ ~6 _# f' L, I) u2 V
115.                                 default:
     8 c1 h4 y2 U: Q- W* B
116.                                         /* 其它的键值不处理 */
     
117.                                         break;
     # r; r; p0 }  p9 _
118.                         }
     5 @' [/ z; V' ~3 x
119.                 }
     
120.         }
     
121. }</span></span>

复制代码

50.5 实验例程说明（IAR）
% P2 y: u9 `$ ^8 S2 L6 j( u. P配套例子：
# e" j* u, x! m/ l0 U
- G/ m- Y  V+ l; Y. _! lV7-235_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：
' l9 N& X( G! W
( u- ^7 F2 C7 u6 M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。

上电后串口打印的信息：
: D) e1 r9 s3 J% b% g( X  }& m- g
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
4 |  j8 e: i5 e; s
( q. M! p! S' H, H5 s- h2 E( ^

/ _- N8 X) U0 o) t5 O( Q, nRTT方式打印信息：
% h7 p7 A0 C& K! u: V
$ V% E/ @( `, s) {# o$ f6 |3 e

9 g+ S9 G' O) @& T' v6 E( r程序设计：
0 R/ Y+ h4 Q/ v0 G5 L1 v, P8 [
  系统栈大小分配：
6 B3 h3 J# B! N/ V6 c6 n

2 w4 P" P7 d) M7 q+ Q
+ I# }6 V- _/ ]
- d, A3 p* a6 l  l, L9 T
  RAM空间用的DTCM：

, K% p& N, i" H* Z

+ |* |5 B( ^1 h6 P) {) X
7 s, X: E) f" e1 c& D+ W; B
  P9 l* b5 @* d$ k( b3 S
' z) o# Z3 D9 \2 A" ~, S% i) Z  硬件外设初始化
- F5 a* }9 L" c" ~! L/ z0 g% m
( I' a1 d+ c/ S$ j0 I; d6 h2 D硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
% J: G% S' ]( t2 t7 J

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   9 }2 g  k6 K* T9 ~8 G$ Z
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
     e  j1 F, W  s" k& I8 T7 e: j& P
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   ' u" [  |/ g  T( f6 d2 R+ d
8. */
   
9. void bsp_Init(void)
   2 h# ?! a0 u1 k5 {* Y
10. {
    
11.     /* 配置MPU */
    0 m, Y5 q& x8 x1 B4 T' l
12.         MPU_Config();
      k6 k# g$ i# x0 z! C% o
13.         
    
14.         /* 使能L1 Cache */
    ( I$ v, D5 T# L6 B% `' L
15.         CPU_CACHE_Enable();
    5 [* C9 N* h; j. I
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:
    , a. j% q# [5 w! R9 i
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。
    & K& u8 z' x4 T' K
21.          */
    
22.         HAL_Init();
    2 C9 G, s9 Y  ~* l
23. 
    * q& s0 b* `% f7 l
24.         /*
    & Y# w; P! q" ^
25.        配置系统时钟到400MHz
    " t6 p+ f) h. ~) s) k
26.        - 切换使用HSE。
    & U7 T$ d- s1 |1 x$ ?6 x3 Y% t
27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
    
28.     */
    ) A+ C: V4 _9 u0 V
29.         SystemClock_Config();
    
30. 
    6 T% z8 V4 c- j0 Y) y5 K* e
31.         /*
    
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。
    
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
    $ j% k/ }0 w5 ^: b# _# S
35.         */        
    
36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    
37.         /* 初始化EventRecorder并开启 */
    3 l: u5 q, [7 a: a6 u0 e! @8 S
38.         EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    
39.         EventRecorderStart();
    + [% Q- X( p7 d- V8 Q9 _
40. #endif
    
41.         
    0 k/ y: Z# T# B0 q) W: d
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 */
    2 C5 i, \6 H' G# q
43.         bsp_InitTimer();          /* 初始化滴答定时器 */
    % V: A& t' @/ G, r" c5 A
44.         bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
    3 n, v4 m: c7 i4 J1 Y" g
45.         bsp_InitExtIO();        /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */        
    % G8 _- t3 c( |8 I3 F) L
46.         bsp_InitLed();            /* 初始化LED */        
    5 t+ z6 Y# D% D
47. }

复制代码

* c. t) V4 b2 H' F  MPU配置和Cache配置：

- R6 \' U: z3 o- q/ E, {数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区。

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   ; q: ~: X0 E/ W  v' g
3. *        函 数 名: MPU_Config
   6 x! b, k8 k( F( P# f1 V
4. *        功能说明: 配置MPU
   
5. *        形    参: 无
   + i, i- P0 I2 T; r4 G, t
6. *        返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   $ G9 r) _( Q. f$ R* x  Q2 O7 n- X
9. static void MPU_Config( void )
   : C3 W  \7 F' F9 S3 s$ t+ P
10. {
    
11.         MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    
12. 
    
13.         /* 禁止 MPU */
    
14.         HAL_MPU_Disable();
    
15. 
    / Y; j  E: E3 i/ _: _, ?
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;
    
19.         MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    8 C5 A$ N0 M" r. L, m
20.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
21.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    
22.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    
23.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    2 s8 F4 n5 b# j( {& d6 x
24.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    * O9 l/ x% t$ A# N( T3 z- A
25.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    
26.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    : ]& `0 U: E; \
27.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
28. 
    
29.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ; y# M% ~6 W& ^2 `/ J9 \
30.         
      d6 p* q  }% A$ i6 e
31.         
    : P! X! n5 r% B% `
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 q8 B0 `( t7 ?
34.         MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    + z: C- j; g3 w4 ~9 O. F
35.         MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;        
    # A" R! W  f) y% `/ Q% P
36.         MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    
37.         MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    7 ?  b9 g5 [: {  m: h9 h
38.         MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;        
    
39.         MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    & A' p; n; b( U0 |. ~
40.         MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    
41.         MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    1 N( ?) D$ s$ b* b/ N
42.         MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    , j' U' N, {1 R# w+ {0 M, D
43.         MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    # g: Q0 F8 z% k4 I/ D
44.         
    ) ]  t' E1 K3 T" C1 g* U  v
45.         HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
46. 
    
47.         /*使能 MPU */
    : `* y% ?6 ]" B* F( r# q" T3 U
48.         HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    
49. }
    
50. 
    
51. /*
    & J  C1 {$ Z- W8 C  X& ?
52. *********************************************************************************************************
    ' E, I: V7 {+ m3 K8 J
53. *        函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    
54. *        功能说明: 使能L1 Cache
    # D9 V; a6 t. |( g0 t
55. *        形    参: 无
    1 Z0 i3 b% w" V* |* r0 n* T
56. *        返 回 值: 无
    7 ]. a8 ?7 {0 Q* ~% r
57. *********************************************************************************************************
    8 r; Z, @) l8 j8 I
58. */
    
59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    5 W* z8 C; x0 V* A' O
60. {
    
61.         /* 使能 I-Cache */
    - C! A. j1 b$ p/ m' k4 l
62.         SCB_EnableICache();
    
63. 
    
64.         /* 使能 D-Cache */
    ; b, s9 p9 \% x3 d" d1 A
65.         SCB_EnableDCache();
    4 ]$ {9 C' c' B  W  P
66. }

复制代码

% `- q* I" T) T) E+ U! d  主功能：

主程序实现如下操作：

/ g0 q6 D  L* N, 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。
  K2键按下，抛物线样插补测试。
4 [: d! g0 h) h' n) ]9 R

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *        函 数 名: main
   
4. *        功能说明: c程序入口
   - g8 @" z; M9 ]8 `* G* ^
5. *        形    参: 无
   
6. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
   - ~9 T: ]) ]) @$ i. |
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. int main(void)
   
10. {
    6 X6 U' L4 I* e% Z2 Q- y1 {* c6 P. X
11.         uint32_t i;
    
12.         uint32_t idx2;
    1 G; r# I( J/ `2 ^- }- m5 d
13.         uint8_t ucKeyCode;        
    
14.         arm_spline_instance_f32 S;
    7 _6 n. ~* v3 |
15.         
    ( x' ~8 y6 V1 L# ^" _3 N# o
16. 
    
17.         bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
    
18.         PrintfLogo();        /* 打印例程名称和版本等信息 */
    9 M& A0 a3 O( i, ?( c8 [
19.         PrintfHelp();        /* 打印操作提示 */
    ' x& n7 K( t: P; J$ O+ \
20.         
    
21.         bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    0 g4 ]0 i  w: X% ?$ l5 _$ t
22.         
    " I3 h$ B3 S0 T
23.         
    , G, N4 k) N+ s4 p2 i+ ^
24.         /* 原始x轴数值和y轴数值 */
    ; ?2 g5 z# D8 m) [: i
25.         for(i=0; i<INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES; i++)
    7 V' F8 I. _4 O, n8 Q* o5 r+ e
26.         {
    + j% ^# M% P% A* `& }
27.                 xn<span style="font-style: italic;"><span style="font-style: normal;"> = i*SpineTab;
    ) o/ U8 \6 R" j. T  G8 Y- c; H
28.                 yn</span><span style="font-style: normal;"> = 1 + cos(2*3.1415926*50*i/256 + 3.1415926/3);
    
29.         }
    ' m5 y$ |7 `' S3 _- w& |
30.         
    5 h* @5 Z- k/ y8 A$ \+ l
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.         {
    / v1 i6 q$ ~* B  H
34.                 xnpos</span><span style="font-style: normal;"> = i;
    . w$ x5 x7 V1 [9 O$ K) X' P# a6 |
35.         }
    
36.         
    " a# T) E! o& G' `0 U
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 */
    . K6 X6 m0 S: X3 U
40. 
    
41.                 /* 判断定时器超时时间 */
    8 {5 g5 g) ^1 S6 m( ?
42.                 if (bsp_CheckTimer(0))        
    4 n8 \. R1 x% f( f! F" I
43.                 {
    
44.                         /* 每隔100ms 进来一次 */  
    
45.                         bsp_LedToggle(2);
    
46.                 }
    ) `0 O' W; ?6 _. O# ?
47. 
    ( M- R( b+ ?* u* k2 _
48.                 ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
49.                 if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
50.                 {
    
51.                         switch (ucKeyCode)
    ( u$ f% T5 U4 d. L! d, V
52.                         {
    $ d* [4 I4 C9 G; E
53.                                 case KEY_DOWN_K1:  /* K1键按下，自然样条插补 */
    + ]6 A- Y: S* o3 N- @( D
54.                                         /* 样条初始化 */
    . H9 c" }( c7 \
55.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    1 Q) b7 C  g: ?- u! V9 G  [
56.                                                                                 ARM_SPLINE_NATURAL ,
    ) P( g; r' Q- J8 ~, y
57.                                                                                 xn,
    
58.                                                                                 yn,
    
59.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    
60.                                                                                 coeffs,
    
61.                                                                                 tempBuffer);
    3 q& j0 p0 ^4 w4 m3 F  `; b6 Q
62.                                         /* 样条计算 */
    5 ]5 r9 E- Y6 c4 D; d  X
63.                                         arm_spline_f32        (&S,
    ; @4 q# U/ U6 S4 ?" T7 M
64.                                                                          xnpos,
    
65.                                                                          ynpos,
    , {* d2 ]9 Q) @
66.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    # d) d4 G7 z2 J+ V5 Y9 M% C' u& F6 J
67. 
    0 U! y- h$ W: D( p% J& V. z
68.                                 
    
69.                                         /* 打印输出输出 */
    ! a5 X  V( o7 b- {# N7 w3 x
70.                                         idx2 = 0;
    ' }% p( t& N8 f% V2 E3 o
71.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
    ( k/ i9 S+ ?0 y& |  Z1 Z
72.                                         {        
    
73.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
    ! ~/ I; q3 D. G2 j8 N7 ^0 p
74.                                                         {
    
75.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
    
76.                                                         }
    : L! h8 J7 Q" v3 ?4 }( B( O6 n
77.                                                         else
    " X: d# ~1 x. c! V4 ~, ?
78.                                                         {
    
79.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
    % |7 ^. h" X% k& ]
80.                                                         }
    & D5 ]( U5 q9 \
81.                                         }
    9 y& t" ?6 U4 n3 [( h4 p
82.                                         break;
    ' e2 `7 W0 ~% o. C: J1 e  P$ K* b
83. 
    / u' U  w2 o) [/ ~9 M) |, D$ v) H
84.                                 case KEY_DOWN_K2:                        /* K2键按下，抛物线样条插补 */
    . \" ~0 n! `, v$ z% ~- E
85.                                         /* 样条初始化 */
    
86.                                         arm_spline_init_f32(&S,
    8 m3 Y0 i" |$ e
87.                                                                                 ARM_SPLINE_PARABOLIC_RUNOUT ,
    : |0 N8 C: W- J. @, C; h" z
88.                                                                                 xn,
    & \& D8 P$ v2 i* I5 B8 @% a+ |5 F
89.                                                                                 yn,
    / @0 U0 V. H: e  S5 l
90.                                                                                 INPUT_TEST_LENGTH_SAMPLES,
    - x7 `* g4 `4 m/ y  C
91.                                                                                 coeffs,
    
92.                                                                                 tempBuffer);
    % R9 L, @7 a7 U' X0 Z3 W7 S
93.                                         /* 样条计算 */
    
94.                                         arm_spline_f32        (&S,
    8 H( I8 ?3 B* V# \! Y  C
95.                                                                          xnpos,
    
96.                                                                          ynpos,
    ) x. k# _. ?, q) v8 ~( G6 W( z$ X6 o
97.                                                                          OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES);
    
98. 
    " Y9 ]( }+ T% q! i  V
99.                                 
    
100.                                         /* 打印输出输出 */
     
101.                                         idx2 = 0;
     
102.                                         for (i = 0; i < OUT_TEST_LENGTH_SAMPLES-SpineTab; i++)
     ) o& k8 x, a' Z1 Q0 W: _
103.                                         {        
     % G" `  F; l/ j" `+ j2 M% L% V
104.                                                         if ((i % SpineTab) == 0)
     
105.                                                         {
     ( `& h5 l( ?/ P% s/ ?4 H% J/ g# [: s
106.                                                                         printf("%f,%f\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">, yn[idx2++]);
     & Y- Q) z8 y4 _  A7 g8 w- w* P
107.                                                         }
     7 b2 T* A7 @$ \4 k8 R" `; T
108.                                                         else
     
109.                                                         {
     
110.                                                                         printf("%f,\r\n", ynpos</span><span style="font-style: normal;">);
     ) V# r* z8 W2 I# F" e3 ~) y
111.                                                         }
     . @6 `" T' `8 C" _" `
112.                                         }
     
113.                                         break;
     , ?1 Y9 q1 v9 l& l; o* {( u, c
114.                                 
     ( c9 X4 d/ d8 z$ q
115.                                 default:
     
116.                                         /* 其它的键值不处理 */
     ! d0 F# c; q& }/ d5 r8 C
117.                                         break;
     
118.                         }
     , B$ A7 k8 K7 H  ]7 H) I" ^
119.                 }
     
120.         }
       F  C1 W% y; K1 o: G! f. r, m
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。


+ U1 i- _5 c( }( ^6 I* U
# ]' J! v! l" O& f! g