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第14章 DSP統計函數-最大值，最小值，平均值和功率
本期教程主要講解統計函數中的最大值，最小值，平均值和功率的計算。
14.1 初學者重要提示
14.2 DSP基礎運算指令
14.3 最大值（Maximum）
14.4 最小值（Minimum）
14.5 平均值（Mean）
14.6 功率（Power）
14.7 實驗例程說明（MDK）
14.8 實驗例程說明（IAR）
14.9 總結
14.1 初學者重要提示
- 特別注意本章13.5.2小節的問題，定點數求解平方根。
- 本章13.6小節給出了Matlab2018a手動加載數據的方法。如果要看Matlab2012，參考第1版DSP教程：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=3886 。
14.2 DSP基礎運算指令
本章沒有用到DSP指令。
14.3 最大值（Maximum）
這部分函數用於計算數組中的最大值，並返回數組中的最大值和最大值在數組中的位置。
14.3.1 函數arm_max_f32
函數原型：
void arm_max_f32( const float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
這個函數用於求32位浮點數的最大值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最大值。
- 第4個參數是求解出來的最大值在源數據中的位置。
14.3.2 函數arm_max_q31
函數原型：
void arm_max_q31( const q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q31_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求32位定點數的最大值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最大值。
- 第4個參數是求解出來的最大值在源數據中的位置。
14.3.3 函數arm_max_q15
函數原型：
void arm_max_q15( const q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q15_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求16位定點數的最大值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最大值。
- 第4個參數是求解出來的最大值在源數據中的位置。
14.3.4 函數arm_max_q7
函數原型：
void arm_max_q7( const q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q7_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求8位定點數的最大值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最大值。
- 第4個參數是求解出來的最大值在源數據。
14.3.5 使用舉例
程序設計：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: DSP_Max * 功能說明: 求最大值 * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void DSP_Max(void) { float32_t pSrc[10] = {0.6948f, 0.3171f, 0.9502f, 0.0344f, 0.4387f, 0.3816f, 0.7655f, 0.7952f, 0.1869f, 0.4898f}; float32_t pResult; uint32_t pIndex; q31_t pSrc1[10]; q31_t pResult1; q15_t pSrc2[10]; q15_t pResult2; q7_t pSrc3[10]; q7_t pResult3; arm_max_f32(pSrc, 10, &pResult, &pIndex); printf("arm_max_f32 : pResult = %f pIndex = %d\r\n", pResult, pIndex); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc1[pIndex] = rand(); } arm_max_q31(pSrc1, 10, &pResult1, &pIndex); printf("arm_max_q31 : pResult = %d pIndex = %d\r\n", pResult1, pIndex); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc2[pIndex] = rand()%32768; } arm_max_q15(pSrc2, 10, &pResult2, &pIndex); printf("arm_max_q15 : pResult = %d pIndex = %d\r\n", pResult2, pIndex); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc3[pIndex] = rand()%128; } arm_max_q7(pSrc3, 10, &pResult3, &pIndex); printf("arm_max_q7 : pResult = %d pIndex = %d\r\n", pResult3, pIndex); printf("******************************************************************\r\n"); }
實驗現象：
14.4 最小值（Minimum）
這部分函數用於計算數組中的最小值，並返回數組中的最小值和最小值在數組中的位置。
14.4.1 函數arm_min_f32
函數原型：
void arm_min_f32( const float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
這個函數用於求32位浮點數的最小值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最小值。
- 第4個參數是求解出來的最小值在源數據中的位置。
14.4.2 函數arm_min_q31
函數原型：
void arm_min_q31( const q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q31_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求32位定點數的最小值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最小值。
- 第4個參數是求解出來的最小值在源數據中的位置。
14.4.3 函數arm_min_q15
函數原型：
void arm_min_q15( const q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q15_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求16位定點數的最小值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最小值。
- 第4個參數是求解出來的最小值在源數據中的位置。
14.4.4 函數arm_min_q7
函數原型：
void arm_min_q7( const q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q7_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求8位定點數的最小值。
函數參數：
- 第1個參數源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是求解出來的最小值。
- 第4個參數是求解出來的最小值在源數據中的位置。
14.4.5 使用舉例
程序設計：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: DSP_Min * 功能說明: 求最小值 * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void DSP_Min(void) { float32_t pSrc[10] = {0.6948f, 0.3171f, 0.9502f, 0.0344f, 0.4387f, 0.3816f, 0.7655f, 0.7952f, 0.1869f, 0.4898f}; float32_t pResult; uint32_t pIndex; q31_t pSrc1[10]; q31_t pResult1; q15_t pSrc2[10]; q15_t pResult2; q7_t pSrc3[10]; q7_t pResult3; arm_min_f32(pSrc, 10, &pResult, &pIndex); printf("arm_min_f32 : pResult = %f pIndex = %d\r\n", pResult, pIndex); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc1[pIndex] = rand(); } arm_min_q31(pSrc1, 10, &pResult1, &pIndex); printf("arm_min_q31 : pResult = %d pIndex = %d\r\n", pResult1, pIndex); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc2[pIndex] = rand()%32768; } arm_min_q15(pSrc2, 10, &pResult2, &pIndex); printf("arm_min_q15 : pResult = %d pIndex = %d\r\n", pResult2, pIndex); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc3[pIndex] = rand()%128; } arm_min_q7(pSrc3, 10, &pResult3, &pIndex); printf("arm_min_q7 : pResult = %d pIndex = %d\r\n", pResult3, pIndex); printf("******************************************************************\r\n"); }
實驗現象：
14.5 平均值（Mean）
這部分函數用於計算數組的平均值，公式描述如下：
Result = (pSrc[0] + pSrc[1] + pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1]) / blockSize。
14.5.1 函數arm_mean_f32
函數原型：
void arm_mean_f32( const float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult)
函數描述：
用於求解32位浮點數的平均值。
函數形參：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
14.5.2 函數arm_mean_q31
函數原型：
void arm_mean_q31( const q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q31_t * pResult)
函數描述：
用於求32位定點數的平均值。
函數參數：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
注意事項：
求平均前的數據之和是賦值給了64位累加器，然后再求平均。
14.5.3 函數arm_mean_q15
函數原型：
void arm_mean_q15( const q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q15_t * pResult)
函數描述：
用於求16位定點數的平均值。
函數參數：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
注意事項：
求平均前的數據之和是賦值給了32位累加器，然后再求平均。
14.5.4 函數arm_mean_q7
函數原型：
void arm_mean_q7( const q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q7_t * pResult)
函數描述：
用於求8位定點數的平均值。
函數參數：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
注意事項：
- 求平均前的數據之和是賦值給了16位累加器，然后再求平均。
14.5.5 使用舉例
程序設計：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: DSP_Mean * 功能說明: 求平均 * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void DSP_Mean(void) { float32_t pSrc[10] = {0.6948f, 0.3171f, 0.9502f, 0.0344f, 0.4387f, 0.3816f, 0.7655f, 0.7952f, 0.1869f, 0.4898f}; float32_t pResult; uint32_t pIndex; q31_t pSrc1[10]; q31_t pResult1; q15_t pSrc2[10]; q15_t pResult2; q7_t pSrc3[10]; q7_t pResult3; arm_mean_f32(pSrc, 10, &pResult); printf("arm_mean_f32 : pResult = %f\r\n", pResult); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc1[pIndex] = rand(); } arm_mean_q31(pSrc1, 10, &pResult1); printf("arm_mean_q31 : pResult = %d\r\n", pResult1); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc2[pIndex] = rand()%32768; } arm_mean_q15(pSrc2, 10, &pResult2); printf("arm_mean_q15 : pResult = %d\r\n", pResult2); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc3[pIndex] = rand()%128; } arm_mean_q7(pSrc3, 10, &pResult3); printf("arm_mean_q7 : pResult = %d\r\n", pResult3); printf("******************************************************************\r\n"); }
實驗現象：
14.6 功率（Power）
這部分函數用於計算數組的功率。公式描述如下：
Result = pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + pSrc[2] * pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1];
14.6.1 函數arm_power_f32
函數原型：
void arm_power_f32( const float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult)
函數描述：
用於求32位浮點數的功率值。
函數形參：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
14.6.2 函數arm_power_q31
函數原型：
void arm_power_q31( const q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q63_t * pResult)
函數描述：
用於求32位定點數的功率值。
函數參數：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
注意事項：
輸入參數是1.31格式，兩個數據的乘積就是1.31*1.31 = 2.62格式，這里將此結果右移14位，也就是將低14位數據截取掉，最終的輸出做64位飽和運算，結果是16.48格式。
14.6.3 函數arm_power_q15
函數原型：
void arm_power_q15( const q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q63_t * pResult)
函數描述：
用於求16位定點數的功率值。
函數參數：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
注意事項：
輸入參數是1.15格式，兩個數據的乘積就是1.15*1.15 = 2.30格式，最終的輸出做64位飽和運算，結果是34.30格式。
14.6.4 函數arm_power_q7
函數原型：
void arm_min_q7( const q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q7_t * pResult, uint32_t * pIndex)
函數描述：
用於求8位定點數的功率值。
函數參數：
- 第1個參數是源數據地址。
- 第2個參數是源數據個數。
- 第3個參數是數據結果。
注意事項：
輸入參數是1.7格式，兩個數據的乘積就是1.7*1.7 = 2.14格式，最終的輸出做32位飽和運算，結果是18.14格式。
14.6.5 使用舉例
程序設計：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: DSP_Power * 功能說明: 求功率 * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void DSP_Power(void) { float32_t pSrc[10] = {0.6948f, 0.3171f, 0.9502f, 0.0344f, 0.4387f, 0.3816f, 0.7655f, 0.7952f, 0.1869f, 0.4898f}; float32_t pResult; uint32_t pIndex; q31_t pSrc1[10]; q63_t pResult1; q15_t pSrc2[10]; q63_t pResult2; q7_t pSrc3[10]; q31_t pResult3; arm_power_f32(pSrc, 10, &pResult); printf("arm_power_f32 : pResult = %f\r\n", pResult); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc1[pIndex] = rand(); } arm_power_q31(pSrc1, 10, &pResult1); printf("arm_power_q31 : pResult = %lld\r\n", pResult1); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc2[pIndex] = rand()%32768; } arm_power_q15(pSrc2, 10, &pResult2); printf("arm_power_q15 : pResult = %lld\r\n", pResult2); /*****************************************************************/ for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++) { pSrc3[pIndex] = rand()%128; } arm_power_q7(pSrc3, 10, &pResult3); printf("arm_power_q7 : pResult = %d\r\n", pResult3); printf("******************************************************************\r\n"); }
實驗現象：
14.7 實驗例程說明（MDK）
配套例子：
V7-209_DSP統計運算（最大值，最小值，平均值和功率）
實驗目的：
- 學習DSP快速運算（三角函數和平方根）
實驗內容：
- 啟動一個自動重裝軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2。
- 按下按鍵K1, DSP求最大值。
- 按下按鍵K2, DSP求最小值。
- 按下按鍵K3, DSP求平均值。
- 按下搖桿OK鍵, DSP求功率。
使用AC6注意事項
特別注意附件章節C的問題
上電后串口打印的信息：
波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1。
詳見本章的3.5 4.5，5.5小節。
程序設計：
系統棧大小分配：
RAM空間用的DTCM：
硬件外設初始化
硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: bsp_Init * 功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次 * 形 參：無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 配置MPU */ MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */ CPU_CACHE_Enable(); /* STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鍾: - 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鍾中斷1ms。 - 設置NVIV優先級分組為4。 */ HAL_Init(); /* 配置系統時鍾到400MHz - 切換使用HSE。 - 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默認不開啟，如果要使能此選項，務必看V7開發板用戶手冊第8章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder並開啟 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitKey(); /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定時器 */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC總線74HC574擴展IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ }
MPU配置和Cache配置：
數據Cache和指令Cache都開啟。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM），FMC的擴展IO區。
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: MPU_Config * 功能說明: 配置MPU * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void MPU_Config( void ) { MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */ HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為Write back, Read allocate，Write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC擴展IO的MPU屬性為Device或者Strongly Ordered */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000; MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */ HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); } /* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: CPU_CACHE_Enable * 功能說明: 使能L1 Cache * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void CPU_CACHE_Enable(void) { /* 使能 I-Cache */ SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */ SCB_EnableDCache(); }
主功能：
主程序實現如下操作：
- 啟動一個自動重裝軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2。
- 按下按鍵K1, DSP求最大值。
- 按下按鍵K2, DSP求最小值。
- 按下按鍵K3, DSP求平均值。
- 按下搖桿OK鍵, DSP求功率。
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: main * 功能說明: c程序入口 * 形 參: 無 * 返 回 值: 錯誤代碼(無需處理) ********************************************************************************************************* */ int main(void) { uint8_t ucKeyCode; /* 按鍵代碼 */ bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */ PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 啟動1個100ms的自動重裝的定時器 */ /* 進入主程序循環體 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 這個函數在bsp.c文件。用戶可以修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */ /* 判斷定時器超時時間 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 進來一次 */ bsp_LedToggle(2); } ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1鍵按下，求最大值 */ DSP_Max(); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2鍵按下, 求小值 */ DSP_Min(); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3鍵按下，求平方根 */ DSP_Mean(); break; case JOY_DOWN_OK: /* 搖桿上鍵，求功率 */ DSP_Power(); break; default: /* 其他的鍵值不處理 */ break; } } } }
14.8 實驗例程說明（IAR）
配套例子：
V7-209_DSP統計運算（最大值，最小值，平均值和功率）
實驗目的：
- 學習DSP快速運算（三角函數和平方根）
實驗內容：
- 啟動一個自動重裝軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2。
- 按下按鍵K1, DSP求最大值。
- 按下按鍵K2, DSP求最小值。
- 按下按鍵K3, DSP求平均值。
- 按下搖桿OK鍵, DSP求功率。
使用AC6注意事項
特別注意附件章節C的問題
上電后串口打印的信息：
波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1。
詳見本章的3.5 4.5，5.5小節。
程序設計：
系統棧大小分配：
RAM空間用的DTCM：
硬件外設初始化
硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: bsp_Init * 功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次 * 形 參：無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 配置MPU */ MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */ CPU_CACHE_Enable(); /* STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鍾: - 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鍾中斷1ms。 - 設置NVIV優先級分組為4。 */ HAL_Init(); /* 配置系統時鍾到400MHz - 切換使用HSE。 - 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默認不開啟，如果要使能此選項，務必看V7開發板用戶手冊第8章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder並開啟 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitKey(); /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定時器 */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC總線74HC574擴展IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ }
MPU配置和Cache配置：
數據Cache和指令Cache都開啟。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM），FMC的擴展IO區。
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: MPU_Config * 功能說明: 配置MPU * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void MPU_Config( void ) { MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */ HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為Write back, Read allocate，Write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC擴展IO的MPU屬性為Device或者Strongly Ordered */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000; MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */ HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); } /* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: CPU_CACHE_Enable * 功能說明: 使能L1 Cache * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void CPU_CACHE_Enable(void) { /* 使能 I-Cache */ SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */ SCB_EnableDCache(); }
主功能：
主程序實現如下操作：
- 啟動一個自動重裝軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2。
- 按下按鍵K1, DSP求最大值。
- 按下按鍵K2, DSP求最小值。
- 按下按鍵K3, DSP求平均值。
- 按下搖桿OK鍵, DSP求功率。
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: main * 功能說明: c程序入口 * 形 參: 無 * 返 回 值: 錯誤代碼(無需處理) ********************************************************************************************************* */ int main(void) { uint8_t ucKeyCode; /* 按鍵代碼 */ bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程信息到串口1 */ PrintfHelp(); /* 打印操作提示信息 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 啟動1個100ms的自動重裝的定時器 */ /* 進入主程序循環體 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 這個函數在bsp.c文件。用戶可以修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */ /* 判斷定時器超時時間 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 進來一次 */ bsp_LedToggle(2); } ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1鍵按下，求最大值 */ DSP_Max(); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2鍵按下, 求小值 */ DSP_Min(); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3鍵按下，求平方根 */ DSP_Mean(); break; case JOY_DOWN_OK: /* 搖桿上鍵，求功率 */ DSP_Power(); break; default: /* 其他的鍵值不處理 */ break; } } } }
14.9 總結
本期教程就跟大家講這么多，有興趣的可以深入研究這些函數源碼的實現。