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【安富莱——DSP教程】第20章 MatrixFunctions的使用(二)

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baiyongbin2009 发布时间:2015-4-1 10:47
特别说明:完整45期数字信号处理教程,原创高性能示波器代码全开源地址:链接
, M; \1 s7 v: Q$ @& \4 _
第20章 MatrixFunctions的使用(二)
/ U. H0 b8 c5 z% u5 D
    本期教程主要讲解矩阵运算中的放缩,乘法和转置。
    20.1 矩阵放缩 MatScale
    20.2 矩阵乘法 MatMult
    20.3 转置矩阵 MatTrans
    20.4 总结

; M2 D  ]  i1 W- V0 A20.1 矩阵放缩 MatScale
2 o1 ]+ Y% _& F1 g

5 _  p* h+ k- o1 {1 i+ @* x20.1.1 arm_mat_scale_f32
公式描述:
20.1.png
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_scale_f32(
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrc,
        float32_t scale,
        arm_matrix_instance_f32 * pDst)
参数定义:
    [in]       *pSrc   points to input matrix structure        
    [in]       scale   scale factor to be applied         
    [out]      *pDst  points to output matrix structure        
    return    The function returns either <code>ARM_MATH_SIZE_MISMATCH</code>   
* q* W0 E) m, a
20.1.2 arm_mat_scale_q31
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_scale_q31(
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrc,
        q31_t scaleFract,
        int32_t shift,
        arm_matrix_instance_q31 * pDst)
参数定义:
    [in]      *pSrc      points to input matrix        
    [in]      scaleFract  fractional portion of the scale factor        
    [in]      shift       number of bits to shift the result by        
    [out]    *pDst      points to output matrix structure        
    return     The function returns either   
注意事项:
    1. 两个1.31格式的数据相乘产生2.62格式的数据,最终结果要做偏移和饱和运算产生1.31格式数据。
    2. 定点数的最终放缩比例计算是:scale = scaleFract * 2^shift.

/ J3 L( M  G) f5 z! L" w' M
20.1.3 arm_mat_scale_q15
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_scale_q15(
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrc,
        q15_t scaleFract,
        int32_t shift,
        arm_matrix_instance_q15 * pDst)
参数定义:
    [in,out] *S         points to an instance of the floating-point matrix structure.   
    [in]     nRows    number of rows in the matrix.   
    [in]     nColumns number of columns in the matrix.   
    [in]     *pData           points to the matrix data array.  
注意事项:
    1. 两个1.15格式的数据相乘产生2.30格式的数据,最终结果要做偏移和饱和运算产生1.15格式数据。
    2. 定点数的最终放缩比例计算是:scale = scaleFract * 2^shift.
( Q' a/ B* K% Q6 G
20.1.4 实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中矩阵的放缩
实验内容:
    1. 按下按键K1, 串口打印函数DSP_MatScale的输出结果
实验现象:
    通过窗口上位机软件SecureCRT(V5光盘里面有此软件)查看打印信息现象如下:
20.2.png
程序设计:
  1. /*$ K3 y7 q& ~$ D3 L( J: Q$ X' r
  2. *********************************************************************************************************7 R) H. n/ X' m7 C/ A
  3. *        函 数 名: DSP_MatScale
    - g6 k; b( O+ u. J
  4. *        功能说明: 矩阵放缩# o3 N8 f5 V: s2 `
  5. *        形    参:无
    / R. r) g6 c; ?% v
  6. *        返 回 值: 无
    7 G$ T& G9 J" `" i9 W  \
  7. *********************************************************************************************************
    # K( k8 c: A3 o* [8 t/ I
  8. */; Y' ^# c" I/ P0 e5 a1 O% P# S! e$ {
  9. static void DSP_MatScale(void)
    # A: y+ R+ s( e4 ~% f9 k
  10. {) h+ P9 i& N% y. U
  11. uint8_t i;
    , ]4 K! |: ]/ q
  12. /****浮点数数组******************************************************************/& A2 b* S. Q# T: q0 y8 `
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};/ T# M4 r3 }- J- @# S* O% L7 K
  14. float32_t scale = 1.1f;
      p: }) o8 {- i2 X  y) a
  15. float32_t pDataDst[9];8 i. m, z' {4 c+ \2 ?
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据. W# m  _8 D8 y# Q. j% `( O
  17. arm_matrix_instance_f32 pDst;
    5 s, x( Y  u& ^7 {$ W# ]6 r5 s
  18. /****定点数Q31数组******************************************************************/( I3 P. n, T* ]! A
  19. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};; x9 q9 E/ p/ e
  20. q31_t scaleFract = 10;" ]" e# n' c# b1 b$ ^) g
  21.      int32_t shift = 0;
    : U  y) v7 H  M: Z
  22. q31_t pDataDst1[9];
    ( M( Y  }9 R) G* S
  23. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据, b  p' Y' r! I$ S
  24. arm_matrix_instance_q31 pDst1;- r, q! }, e8 M) f  z
  25. /****定点数Q15数组******************************************************************/5 a/ w9 ^( K1 I8 D
  26. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};, x$ F$ S, l" }% }9 h
  27. q15_t scaleFract1 = 10;
    ' H2 O/ h8 E3 K( g" K- }
  28.      int32_t shift1 = 0;
    6 y6 K' s. Y/ W& m
  29. q15_t pDataDst2[9];) r" B3 f0 H. h6 T
  30. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据9 {  B! n% }" q
  31. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    2 L- |- D8 G+ G& c% T/ Q( U
  32. /****浮点数***********************************************************************/( R& O0 U. ^6 t* W3 T' [: }7 s" A
  33. pSrcA.numCols = 3;% N0 G, p, M0 g! w/ p4 K
  34. pSrcA.numRows = 3;( ]1 S. B" g6 A0 J
  35. pSrcA.pData = pDataA;2 @' P" g) v5 @9 \/ X5 L+ L1 }
  36. . g* n! F7 v) _8 `& k# P# w% T, b7 Z3 P
  37. pDst.numCols = 3;
    * ~3 i: t- Z5 H0 l6 ~
  38. pDst.numRows = 3;
    & L" m, a7 P, [
  39. pDst.pData = pDataDst;
    . h$ ]9 a  X) I+ y8 |* H+ D
  40. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    9 M5 j* e# T6 Y" x! O4 u8 Z7 ~+ |
  41. arm_mat_scale_f32(&pSrcA, scale, &pDst);
    - S- x$ k1 I# [! A( B  t
  42. for(i = 0; i < 9; i++)7 `: G) ^, u( y+ @- I- N, Y
  43. {
    : U! T" x- O$ i7 C8 D+ t
  44. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);
    + p3 c) C, j" r, N6 `, |
  45. }
    . S3 f. E0 ]- L* f8 z. `' g
  46. /****定点数Q31***********************************************************************/
    ( g7 ]& P- t) Q1 Z# \; Q  ?5 T
  47. pSrcA1.numCols = 3;
    * s8 T( b# I5 m0 }
  48. pSrcA1.numRows = 3;
    ' v( [/ ~$ R& J: o$ b
  49. pSrcA1.pData = pDataA1;
    / H% T' P) ^$ {$ I" {4 U, ]: T
  50. pDst1.numCols = 3;
    # _- d/ _4 g% z3 R8 x6 U3 p
  51. pDst1.numRows = 3;) a. p* {, c" A" N/ v
  52. pDst1.pData = pDataDst1;
    1 [2 w5 e6 X; T
  53. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");, z& I- \: R" `6 v, }, e$ M  v" c
  54. arm_mat_scale_q31(&pSrcA1, scaleFract, shift, &pDst1);
    2 l7 {4 T2 X9 c
  55. for(i = 0; i < 9; i++)& r# d9 N' W: ]7 m* d
  56. {1 C4 O; m( Q: B
  57. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);
    4 f/ P+ O! v" c  p
  58. }  K6 p- i1 B4 i0 E) q/ D( u  ~: H
  59. /****定点数Q15***********************************************************************/& g% D, a, Q( r$ n$ b' u- q1 s
  60. pSrcA2.numCols = 3;
    ; f8 q; u( K2 K/ Q3 {
  61. pSrcA2.numRows = 3;* T! m. J% n4 U, p
  62. pSrcA2.pData = pDataA2;# M( b4 F/ [( x  m
  63. pDst2.numCols = 3;; k+ U8 o, _# o  {' \
  64. pDst2.numRows = 3;
    ) `7 s2 e1 V9 d: I
  65. pDst2.pData = pDataDst2;! F) ~3 d2 u9 |3 l  Q  U/ q! ~4 ]/ A
  66. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");3 c0 `1 x& N- ?9 A4 Y+ ?
  67. arm_mat_scale_q15(&pSrcA2, scaleFract1, shift1, &pDst2);( V6 r  G9 H$ m
  68. for(i = 0; i < 9; i++)
    ) S0 F5 ^! W- U8 j; {; j, I
  69. {% k6 i' Y2 P* @0 ^2 ]
  70. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);
    ' Y$ d; Y, u) g- T
  71. }, `. }, \" w# F3 |& d4 B$ H
  72. }
复制代码
1. 下面通过matlab来实现矩阵的放缩:
20.3.png
0 k: i2 {1 o, o9 D# Q* T9 R7 s
" B5 \' P4 d: m8 Z5 r! i4 l
收藏 评论3 发布时间:2015-4-1 10:47

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3个回答
baiyongbin2009 回答时间:2015-4-1 10:53:11
20.2 矩阵乘法 MatMult0 {( z, }7 ]+ D& N/ N. w& E: M
20.2.1 arm_mat_mult_f32
公式描述:
20.4.png
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_mult_f32(
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_f32 * pDst)
参数定义:
    [in]       *pSrcA  points to the first input matrix structure   
    [in]       *pSrcB  points to the second input matrix structure   
    [out]      *pDst  points to output matrix structure   
    return     The function returns either   
注意事项:
    1. 两个矩阵M x N和N x P相乘的结果是M x P.(必须保证一个矩形的列数等于另一个矩阵的行数)。

9 E' g/ `3 \4 R7 t% X- S
20.2.2 arm_mat_mult_q31
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_mult_q31(
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q31 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA  points to the first input matrix structure   
    [in]    *pSrcB  points to the second input matrix structure   
    [out]  *pDst   points to output matrix structure   
    return                     The function returns either
注意事项:
    1. 两个1.31格式的数据相乘产生2.62格式的数据,最终结果要做偏移和饱和运算产生1.31格式数据。
    2. 两个矩阵M x N和N x P相乘的结果是M x P.(必须保证一个矩形的列数等于另一个矩阵的行数)。
& a1 I9 T- C7 g8 L. q
20.2.3 arm_mat_mult_q15
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_mult_q15(
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcB,
       arm_matrix_instance_q15 * pDst,
        q15_t * pState CMSIS_UNUSED)
参数定义:
    [in]     *pSrcA   points to the first input matrix structure   
    [in]     *pSrcB   points to the second input matrix structure   
    [out]   *pDst    points to output matrix structure   
    [in]                *pState  points to the array for storing intermediate results   
    return                      The function returns either   
注意事项:
    1. 两个1.15格式数据相乘是2.30格式,函数的内部使用了64位的累加器,那个就是34.30格式,最终结果将低15位截取掉并作饱和处理为1.15格式。
    2. 两个矩阵M x N和N x P相乘的结果是M x P.(必须保证一个矩形的列数等于另一个矩阵的行数)。

* n7 V- y* a! f, B, E' S6 U0 g
20.2.4 arm_mat_mult_fast_q31
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_mult_fast_q31(
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q31 * pDst)
参数定义:
    [in]    *pSrcA  points to the first input matrix structure   
    [in]    *pSrcB  points to the second input matrix structure   
    [out]  *pDst   points to output matrix structure   
    return                     The function returns either
注意事项:
    1. 两个1.31格式的数据相乘产生2.62格式的数据,最终结果要做偏移和饱和运算产生1.31格式数据。
    2. 两个矩阵M x N和N x P相乘的结果是M x P.(必须保证一个矩形的列数等于另一个矩阵的行数)。
    3. 函数arm_mat_mult_fast_q31是arm_mat_mult_q31的快速算法。

: q5 ^1 Z7 r7 q2 ~' h( X
20.2.5 arm_mat_mult_fast_q15
函数定义如下:
     arm_status arm_mat_mult_fast_q15(
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcA,
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrcB,
        arm_matrix_instance_q15 * pDst,
        q15_t * pState)
参数定义:
    [in]     *pSrcA   points to the first input matrix structure   
    [in]     *pSrcB   points to the second input matrix structure   
    [out]   *pDst    points to output matrix structure   
    [in]                *pState  points to the array for storing intermediate results   
    return                      The function returns either   
注意事项:
    1. 两个1.15格式数据相乘是2.30格式,函数的内部使用了64位的累加器,那个就是34.30格式,最终结果将低15位截取掉并作饱和处理为1.15格式。
    2. 两个矩阵M x N和N x P相乘的结果是M x P.(必须保证一个矩形的列数等于另一个矩阵的行数)。
    3. 函数arm_mat_mult_fast_q15是arm_mat_mult_q15的快速算法。
6 X1 f+ g# x3 n- u
20.2.6 实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中矩阵乘法
实验内容:
    1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_MatMult的输出结果
实验现象:
     通过窗口上位机软件SecureCRT(V5光盘里面有此软件)查看打印信息现象如下:
20.5.png
程序设计:
  1. /*
      {5 m' u) @8 H( f: M$ M+ n
  2. *********************************************************************************************************( u0 S" p- i& w0 m# _
  3. *        函 数 名: DSP_MatMult7 m6 B3 @* H9 S; k3 m! m
  4. *        功能说明: 矩阵乘法2 l4 l; n5 l6 h* [" s2 C
  5. *        形    参:无
    " Z! j0 l3 r  s# p$ Q
  6. *        返 回 值: 无
    ( ~# f- o9 F  ^. M# k
  7. *********************************************************************************************************
    . Y. b$ A6 g/ c0 v
  8. */5 J% `  Q2 d* I5 ?/ U; l
  9. static void DSP_MatMult(void)
    # L5 x! O$ i$ Y7 j! @& T
  10. {# m& G/ v: q0 d5 n
  11. uint8_t i;* F! A& S+ D! F1 n1 |& ~1 P
  12. /****浮点数数组******************************************************************/
    3 D; f: Y8 ?) T% i0 {
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};3 P( c# q1 k7 O9 q) \5 M4 f1 {
  14. float32_t pDataB[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};1 k- m, W7 Y: j$ |7 T8 I) H7 a" g
  15. float32_t pDataDst[9];
    * P& m0 w- o9 K! a0 \" _# \# `4 W
  16. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
    6 F) g( Q: e/ ?1 \, L/ H3 o
  17. arm_matrix_instance_f32 pSrcB; //3行3列数据; ~% c0 |% r# b
  18. arm_matrix_instance_f32 pDst;
    * L5 `- ~! |* g5 b
  19. /****定点数Q31数组******************************************************************/; {2 N' P/ E+ |3 h2 X7 t- _1 s7 P
  20. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};4 c$ u! e, P# x4 d: O
  21. q31_t pDataB1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};1 i" G9 _3 X# D/ i- w% m
  22. q31_t pDataDst1[9];
    * |6 L7 b9 e. X- U
  23. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据
    4 z& w; X' z/ |3 i
  24. arm_matrix_instance_q31 pSrcB1; //3行3列数据" N: Q* S3 g$ g4 A- O
  25. arm_matrix_instance_q31 pDst1;9 e, Y2 f: y. ^; r2 T/ I
  26. /****定点数Q15数组******************************************************************/
    . T, _. m) W$ Q: I3 N: f0 O, H
  27. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    $ {; I: l, |' [' b# n% I6 Y
  28. q15_t pDataB2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};2 _$ A4 H/ [8 B- p; f
  29. q15_t pDataDst2[9];3 M! ]: T5 {9 w
  30. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据6 i7 n# g  R1 w" ]% x5 V
  31. arm_matrix_instance_q15 pSrcB2; //3行3列数据" U: n( ~6 v1 @& P! J
  32. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    % t* ]6 ]4 V* e6 m9 @, s2 ^
  33. q15_t pState;* |, i! A; |! p% X( Z
  34. /****浮点数***********************************************************************/
    & c: D  h  p# r& s0 o  V" x
  35. pSrcA.numCols = 3;/ \% S( j* J8 B, |6 j8 Y
  36. pSrcA.numRows = 3;/ |! [& e$ `. w5 t: \
  37. pSrcA.pData = pDataA;
    ' r) K8 f# M( T' a- T, s
  38. pSrcB.numCols = 3;6 k( Y- ?6 j7 |3 G
  39. pSrcB.numRows = 3;
    6 H8 G' ?9 a8 t6 C& A8 d0 V
  40. pSrcB.pData = pDataB;
    . l0 F1 n5 ^" k$ U0 d/ g* o
  41. pDst.numCols = 3;
    $ N4 j& @3 O6 p& p; y2 w& L
  42. pDst.numRows = 3;, H  j7 O" S1 ~2 @& z$ L, p
  43. pDst.pData = pDataDst;
    " z- }9 _& e! Y+ M6 O/ ^9 p6 ]6 b
  44. printf("****浮点数******************************************\r\n");
    " l% s& O/ \5 x, ?
  45. arm_mat_mult_f32(&pSrcA, &pSrcB, &pDst);) D8 l, X- ~1 t: X9 f; T; X
  46. for(i = 0; i < 9; i++)
    ( B' x& u9 `/ S4 _5 l
  47. {
    7 ~) k6 j& ]- ^1 h  u7 l3 d5 e
  48. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);) j& s7 ]6 |. \! W4 G) q
  49. }
    . l  U& l" d. ^1 ]* d  T
  50. /****定点数Q31***********************************************************************/
    . l/ z7 M' `& F/ F" }* a2 u6 X
  51. pSrcA1.numCols = 3;
    7 W, U: f+ [5 Y) h3 ?" Y9 n, r
  52. pSrcA1.numRows = 3;
    & E9 C% |% M1 R. ~/ J  i1 l; f
  53. pSrcA1.pData = pDataA1;* w& w! F" \6 @  j/ L( p- b
  54. pSrcB1.numCols = 3;& C& E: e6 ^% H( @
  55. pSrcB1.numRows = 3;
    2 v2 H  b3 L: L4 p) [5 x( {# }2 y
  56. pSrcB1.pData = pDataB1;! y+ l& q. \% e  Z
  57. pDst1.numCols = 3;: |% ~4 P# @6 c: I
  58. pDst1.numRows = 3;
    3 e$ P8 N: J0 M
  59. pDst1.pData = pDataDst1;
    1 j- l: W' s# Q/ y# t* l1 u9 p
  60. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");
    7 y/ O1 f, K0 E% o# }
  61. arm_mat_mult_q31(&pSrcA1, &pSrcB1, &pDst1);
    , q- `0 t3 z( {- L  t
  62. arm_mat_mult_fast_q31(&pSrcA1, &pSrcB1, &pDst1);
    - h: h: ~3 q' Z7 P
  63. for(i = 0; i < 9; i++)
    ' K: H) R$ K4 |  }2 s
  64. {
    % B% b; c/ u; w: g
  65. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);1 b8 N8 j( j4 |
  66. }
    ! l) u3 q7 z* I2 |9 l
  67. /****定点数Q15***********************************************************************/$ X% a' S) T9 T; v$ {3 U& ?
  68. pSrcA2.numCols = 3;1 j  ~$ [- O2 v; i9 S% i: g
  69. pSrcA2.numRows = 3;6 ]) U( {+ x3 t( g: k( M" x/ H
  70. pSrcA2.pData = pDataA2;, n+ G; F& A3 F! `4 A1 ~9 N
  71. pSrcB2.numCols = 3;
    8 u6 Z. C' a& F2 l' t4 {  c$ B3 V
  72. pSrcB2.numRows = 3;! F; S5 {: P5 c, j
  73. pSrcB2.pData = pDataB2;1 B0 c* w2 j$ Q- S/ X# m% F; d& J) G
  74. pDst2.numCols = 3;
    1 }% b' o# F- u& l5 M+ }) t& Q8 V
  75. pDst2.numRows = 3;
    ) l: X& r! m- G' W1 m
  76. pDst2.pData = pDataDst2;
    : N- v3 @6 z6 {5 F3 T  z; Y
  77. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");
      `* D% `8 d& C; s; e' Q
  78. arm_mat_mult_q15(&pSrcA2, &pSrcB2, &pDst2, &pState);
    & c( a6 `% [1 k
  79. arm_mat_mult_fast_q15(&pSrcA2, &pSrcB2, &pDst2, &pState);6 V8 w5 H9 F1 l, p9 |0 A% p- K
  80. for(i = 0; i < 9; i++)# o! a  F1 [& }' B4 d
  81. {
    ; X1 f$ f6 T4 I+ I
  82. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);
    9 ?- c; s+ P4 ]6 R. @9 M
  83. }1 F" Y0 ?- W6 M; X* b
  84. }
复制代码
1. 下面通过matlab实现矩阵的乘法:
20.6.png
, v: R1 U! S. T* Z8 p
baiyongbin2009 回答时间:2015-4-1 11:00:04
20.3 转置矩阵 MatTrans& o1 K" Y1 B$ |; ^, R  y1 J0 d
20.3.1 arm_mat_trans_f32
公式描述:
20.7.png
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_trans_f32(
        const arm_matrix_instance_f32 * pSrc,
        arm_matrix_instance_f32 * pDst)
参数定义:
    [in]   *pSrc  points to the input matrix   
    [out]  *pDst  points to the output matrix   
    return         The function returns either  <code>ARM_MATH_SIZE_MISMATCH</code>  
注意事项:
    1. 矩阵M x N转置后是N x M。
) [) F' @( s: x( O! N6 g
20.3.2 arm_mat_trans_q31
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_trans_q31(
        const arm_matrix_instance_q31 * pSrc,
        arm_matrix_instance_q31 * pDst)
参数定义:
    [in]  *pSrc points to the input matrix   
     [out] *pDst points to the output matrix   
     return         The function returns either  <code>ARM_MATH_SIZE_MISMATCH</code>  
注意事项:
    1. 矩阵M x N转置后是N x M。

: _/ l/ f3 q' ~3 C" k1 X) y
20.3.3 arm_mat_trans_q15
函数定义如下:
    arm_status arm_mat_trans_q15(
        const arm_matrix_instance_q15 * pSrc,
        arm_matrix_instance_q15 * pDst)
参数定义:
    [in]  *pSrc points to the input matrix   
     [out] *pDst points to the output matrix   
     return         The function returns either  <code>ARM_MATH_SIZE_MISMATCH</code>  
注意事项:
    1. 矩阵M x N转置后是N x M。

/ j2 O, K1 V8 ]' q0 x& Y, O: N" f4 w
20.3.4 实例讲解
实验目的:
    1. 学习MatrixFunctions中的转置矩阵
实验内容:
    1. 按下按键K3, 串口打印函数DSP_MatTrans的输出结果
实验现象:
    通过窗口上位机软件SecureCRT(V5光盘里面有此软件)查看打印信息现象如下:
20.8.png
程序设计:
  1. /*4 H; v8 Y" d, Z
  2. *********************************************************************************************************
    ! x% I0 q' S+ g7 u
  3. *        函 数 名: DSP_MatTrans  {" b8 a8 s, Y0 S" s. l
  4. *        功能说明: 求逆矩阵! e! Z* t4 x& o- j2 I$ e3 l
  5. *        形    参:无
    4 V: C* S6 s. m6 \& v, P
  6. *        返 回 值: 无- G' |0 H' Q! k2 |8 e& G
  7. *********************************************************************************************************: R8 A% e! x8 A; X( z
  8. */
    4 P- Z/ Q6 |) N
  9. static void DSP_MatTrans(void)
    $ y9 u% ~/ ?7 U: r+ \
  10. {+ r0 Y/ w% x8 m4 v$ b6 u1 B7 A( e
  11. uint8_t i;
    / @5 C$ J5 l+ r/ I4 @
  12. /****浮点数数组******************************************************************/6 A1 q( X3 u  u' w
  13. float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};7 G/ W! c" I# p$ n% E! U
  14. float32_t pDataDst[9];
    ( z3 ]) ^" R" c' E
  15. arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据3 P0 p$ T' T0 w
  16. arm_matrix_instance_f32 pDst;
    8 G7 t8 F4 y  n. @
  17. /****定点数Q31数组******************************************************************/9 f& @% @. g4 V7 s7 i7 Q# C
  18. q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
    ( K9 C) V& P8 G
  19. q31_t pDataDst1[9];% r& Z) g# t  s2 B% W/ O
  20. arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据- o9 _" M/ ?* B+ q, u7 f& |
  21. arm_matrix_instance_q31 pDst1;
    5 |1 n: }0 {9 X
  22. /****定点数Q15数组******************************************************************/7 @! _7 ]4 w2 h; r
  23. q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};5 J0 W. R7 @8 {
  24. q15_t pDataDst2[9];
    , p/ _2 i9 s$ z
  25. arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据) w' X( |1 D7 C
  26. arm_matrix_instance_q15 pDst2;
    * z9 J9 Y5 X2 s5 E4 O
  27. /****浮点数***********************************************************************/
    6 C1 ?% d. b% \9 o& y; M* q
  28. pSrcA.numCols = 3;! r: o( o/ `/ z- }
  29. pSrcA.numRows = 3;9 R' j' E/ y& q+ L; E% ?; K) e; W( Y6 K
  30. pSrcA.pData = pDataA;
    % T0 {/ M& ?/ s  L6 ?' _

  31. 9 h1 R  r. L' y
  32. pDst.numCols = 3;2 h' e7 F% x. b% ~; c
  33. pDst.numRows = 3;0 B# N; C- h+ x/ s
  34. pDst.pData = pDataDst;
    " @) c0 f3 k0 Y
  35. printf("****浮点数******************************************\r\n");& J( }$ J) @. k; C+ r: ?9 K/ m) x% `
  36. status = arm_mat_trans_f32(&pSrcA, &pDst);
    . A9 [! Z6 ~8 P6 s$ W
  37. for(i = 0; i < 9; i++)
    # Q6 V; h' z( R3 Z* |( D+ i
  38. {
    ' ]+ W7 P' g7 @8 J' L
  39. printf("pDataDst[%d] = %f\r\n", i, pDataDst[i]);" U+ L" f+ x# [6 L4 k8 \
  40. }: t, S9 s/ E8 i8 }( f
  41. /****定点数Q31***********************************************************************/
    # \$ ~5 C) j' @
  42. pSrcA1.numCols = 3;6 C9 |( }5 i8 _+ z
  43. pSrcA1.numRows = 3;
    8 I$ R  S: A1 X
  44. pSrcA1.pData = pDataA1;
    + g5 U: x* u6 o% b4 |4 T
  45. pDst1.numCols = 3;
    ; a+ H. W( G- I+ I4 n
  46. pDst1.numRows = 3;- q6 b( g1 p* N! K/ s$ H9 ?8 V2 G
  47. pDst1.pData = pDataDst1;; W' @3 Y- b- _" c
  48. printf("****定点数Q31******************************************\r\n");
    ; K9 D# n+ W8 k0 E
  49. status = arm_mat_trans_q31(&pSrcA1, &pDst1);+ {) e3 }( ?* q
  50. for(i = 0; i < 9; i++)
    5 z9 O! x8 H0 z. k8 g* h; f
  51. {
    7 ^- V' A% i, j+ ~
  52. printf("pDataDst1[%d] = %d\r\n", i, pDataDst1[i]);
      Z" e7 k! S9 s4 V4 _" ^# V: ?) i
  53. }, P7 ~7 s/ l9 o7 b- R
  54. /****定点数Q15***********************************************************************/
    $ l. k, w7 s1 _' e' @
  55. pSrcA2.numCols = 3;
    : g- s  F2 `+ J% [
  56. pSrcA2.numRows = 3;
    5 M& i5 a4 y7 w& b: c
  57. pSrcA2.pData = pDataA2;: O8 n% W  w" Q) b3 W! w
  58. pDst2.numCols = 3;# |! X. [' l& ]- P% D
  59. pDst2.numRows = 3;
    2 T1 `5 e& X; \) a1 k5 X
  60. pDst2.pData = pDataDst2;5 U; J; x' a3 L( ]$ Q6 o- Q& b
  61. printf("****定点数Q15******************************************\r\n");
    4 o' ^0 F& W" |0 L8 R: R+ |1 H' U! B
  62. status = arm_mat_trans_q15(&pSrcA2, &pDst2);- M4 e1 L1 Y9 c) q
  63. for(i = 0; i < 9; i++); g' G( P  @. q8 \2 p+ w6 o9 M* L
  64. {4 _7 h7 ]5 V% \( n1 r( r
  65. printf("pDataDst2[%d] = %d\r\n", i, pDataDst2[i]);
    ; O7 y, {; ?5 j8 c  y# n
  66. }
    . |+ m  J5 k3 g+ S
  67. }
复制代码
1. 下面通过matlab实现矩阵的转置:
20.9.png
20.4 总结
    本期教程就跟大家讲这么多,有兴趣的可以深入研究下算法的具体实现。

/ \$ |! {) P$ ^6 [  q1 E& @
kqh1120 回答时间:2015-4-1 11:02:28
谢谢分享啊 smile.gif

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