3 [. D$ m: [2 o* p$ @3 }2 o/ l0 y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

第6章 ARM官方DSP库的移植

- N2 P" R: m! ?0 V9 b5 o6 }# E9 H

    本期教程主要讲解ARM官方DSP库的移植和一些相关知识的介绍。

    6.1 DSP库的下载和说明

    6.2 DSP库在MDK上的移植

    6.3 简易DSP库函数验证

    6.4 总结

6.1 DSP库的下载和说明

    下面详细的给大家讲解一下官方DSP库的移植。

6.1.1 DSP库的下载

    DSP库是包含在CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）里面的，所以下载DSP库也就是下载CMSIS。有两个地方可以下载CMSIS，一个是ARM官网，一个是ST官网。首先说一下如何在ARM官网下载。

l 第一步：登陆ARM官方网址：http://www.arm.com/zh/

l 第二步：注册一个ID号，ARM官网不像ST官网，不注册就可以下载大部分资料，在ARM官网下载资料一定要注册一个ID。

l 第三步：具体注册过程就不多说了，按照提示步骤走即可。注册后可以简单的熟悉一下ARM官网的结构，然后查询我们需要下载的CMSIS，也可以直接在这里检索CMSIS即可。

  n 检索后打开界面如下：

  n 点击进去后，如下就是我们要找的CMSIS

关于ST官方上CMSIS的下载就不在这里赘述了，在STM32-V5开发板用户手册第5章：ST官方固件库介绍有详细的说明。

6.1.2 DSP库的说明

    这里我们以ST官方的F4系列固件库V1.3.0为标准进行移植。打开固件库里面的CMSIS文件，可以看到如下几个文件：

l 其中DSP_Lib中的文件如下：

Examples中的文件如下（这些是ARM官方提供的DSP实例）：

Source中的文件如下（这些是DSP库的源文件）：

一般情况下不建议将源文件加到工程里面，直接将ARM官方整理好的DSP库文件加入到工程中即可。不过需要查看库文件源码实现的话，可以加入源文件。

l Lib文件夹中就是DSP库文件

    打开后主要有以下三个文件夹：

    其中ARM文件夹中是我们可以加入到MDK中的DSP库，主要有以下几个版本：

    其中最后一个arm_cortexM4lf_math.lib是用于Cortex-M4系列带FPU的DSP库文件（l表示小端格式，b表示大端格式）。

7 n2 v9 z7 e0 I- z$ x, i

; X4 J" ~. e9 B: q
6.2 DSP库在MDK上的移植

    下面我们讲解一下如何在MDK上面移植DSP库，DSP库的移植相对比较容易。这里我们仅介绍如何移植DSP库到MDK上面，官方没有IAR版本的库，所以无法提供移植（可以尝试将源码在IAR中进行编译）。

6.2.1 第一步：建立MDK工程并添加DSP库

    为了方便起见，我们这里不再专门建立一个MDK工程了，直接以V5开发板中的例子：V5-101_按键检测和LED控制例程为模板进行添加即可。打开这个实例并在左侧添加针对Cortex-M4F的DSP库。

6.2.2 第二步：添加头文件路径

    添加DSP所需的头文件路径，这个头文件路径是已经在工程中添加好的，这里只是跟大家强调一下。

6.2.3 第三步：添加宏定义

    添加宏定义如下（这里将STM3240XX换成了STM32F40_41xxx）：

6.2.4 第四步：开启FPU

    需要客户通过MDK开启FPU，开启方法如下：

    另外根据ARM官方DSP库的要求，还需要设置宏__FPU_PRESENT为1，不过这个宏已经在文件stm32f4xx.h中设置了（为保险起见，建议把__FPU_PRESENT在第三步的地方也加上，因为部分DSP函数会因为没有这个声明而报错）。

6.2.5 第五步：添加头文件arm_math.h

    用到DSP库函数的相应的文件得添加#include "arm_math.h"的支持。

    按照上面五部操作即可完成DSP库的移植，移植好我们通过几个DSP库中的函数验证下是否正确。

3 V, b, j2 }. X6 a& ^* g8 k  `; ^

6.3 简易DSP库函数验证

    这里我们主要运行下函数arm_abs_f32，arm_abs_q31，arm_abs_q15这三个函数，以此来验证我们移植的DSP库是否正确。

实验目的：

    1. 学习官方DSP库的移植

实验内容：

    1. 按下按键K1, 串口打印函数arm_abs_f32的输出结果

    2. 按下按键K2, 串口打印函数arm_abs_q31的输出结果

    3. 按下按键K3, 串口打印函数arm_abs_q15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（分别按几次K1，K2，K3）：

程序设计：

    程序的设计也比较简单，通过按下不同的按键从而打印不同的DSP库函数执行结果，主程序如下：

1. #include "bsp.h"         /* 底层硬件驱动 */
   * y/ X5 h5 ?7 ^0 |8 ~
2. #include "arm_math.h"
   8 K2 F* E  d5 l
3. 
   
4. /* 定义例程名和例程发布日期 */
   
5. #define EXAMPLE_NAME        "V5-900_ARM官方DSP库的移植"
     _# S( P; e) w4 y- \9 g
6. #define EXAMPLE_DATE        "2014-08-25"
   
7. #define DEMO_VER         "1.0"
   / Z* U. b. e  P  P9 \+ C5 T6 B
8. 
   6 B, F1 J, H0 |3 l' N
9. /* 仅允许本文件内调用的函数声明 */
   
10. static void PrintfLogo(void);
    
11. 
    
12. /*
    
13. *********************************************************************************************************
    ( x" y- k& I+ D: T0 \- A! L
14. *        函 数 名: main
    
15. *        功能说明: c程序入口
    - x% P7 y& N% u( o0 H4 f
16. *        形 参：无
    2 T% T. J; t3 o! O, O& i& P& c! Z
17. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
    
18. *********************************************************************************************************
    
19. */
    2 c  H5 y9 {. X* b; L
20. int main(void)
    9 ]; I! p8 e0 w% l+ z. B9 S
21. {
    
22. uint8_t ucKeyCode;         /* 按键代码 */
    " G* g+ n8 H# F) e% m
23. float32_t pSrc;
    
24. float32_t pDst;
      v( e3 U$ J9 l# }$ Z: n/ g' \
25. q31_t pSrc1;
    
26. q31_t pDst1;
    # }! j" U  a1 r/ m) `6 A
27. q15_t pSrc2;
    % O1 P' _$ P' Y$ x' D3 V) ~
28. q15_t pDst2;
    
29. 
    
30. bsp_Init();         /* 硬件初始化 */
    
31. PrintfLogo();        /* 打印例程信息到串口1 */
    9 N, U. u( `% A3 ?) F; M
32. 
    3 E4 s3 {8 N6 H8 k
33. bsp_StartAutoTimer(0, 500);        /* 启动1个500ms的自动重装的定时器 */
    
34. 
    
35. /* 进入主程序循环体 */
    3 G0 D& U: b) E+ h0 g
36. while (1)
    - g: _5 U6 P' c/ G
37. {
    
38. 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 */
    ; o) h! ~4 N: h3 Z  k  V. \, Q% U
39. 
    % ?6 ?  u( W9 g
40. if (bsp_CheckTimer(0))        /* 判断定时器超时时间 */
    
41. {
    ! X9 I& V) q1 e- A) C& ~! d6 w- _
42. /* 每隔500ms 进来一次 */
    3 D* R' ]' `1 s" d9 z/ f  `
43. bsp_LedToggle(4);        /* 翻转LED4的状态 */
    - w, K9 w7 H! Y4 q1 k& ]
44. }
    0 F7 E! F6 h9 ^! T
45. 
    
46. /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
    - x( ^: @0 S# t4 `
47. ucKeyCode = bsp_GetKey();        /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    
48. if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    
49. {
    
50. switch (ucKeyCode)
    
51. {
    + p$ I% A" X' z% U
52. case KEY_DOWN_K1:         /* K1键按下 */
    4 a. C3 u* j! n- p' V# x
53. pSrc -= 1.23f;
    
54. arm_abs_f32(&pSrc, &pDst, 1);
    ! A0 g0 n6 s* W! {/ d
55. printf("pDst = %f\r\n", pDst);
    
56. break;
    - q. C" N8 b1 {' U" o: A
57. case KEY_DOWN_K2:         /* K2键按下 */
    
58. pSrc1 -= 1;
    
59. arm_abs_q31(&pSrc1, &pDst1, 1);
    ( ~3 s- n& s: c
60. printf("pDst1 = %d\r\n", pDst1);
    
61. break;
    
62. 
    ! O: ~! d3 X$ C8 s& M- |% a% w3 w
63. case KEY_DOWN_K3:         /* K3键按下 */
    
64. pSrc2 -= 1;
    
65. arm_abs_q15(&pSrc2, &pDst2, 1);
    
66. printf("pDst2 = %d\r\n", pDst2);
    
67. break;
    
68. default:
    
69. /* 其它的键值不处理 */
    
70. break;
    
71. }
    
72. }
    
73. }
    
74. }

复制代码

6.4 总结

    本期教程主要跟大家介绍了官方DSP库的移植，相对来说移植也比较简单，建议初学的同学按照这个步骤移植一遍。

学习了，，，，，

学习了

学习了，支持

很详细，期待整一个集合贴~

学习一下

楼主我想问一下，我该怎么用iar平台来使用FFT库啊，我的芯片是64Kflash16Kram的，但是编译后老是出错解决不了，求解.
void FFTPro(void)
{
0 J8 ^1 C" d8 T2 {  |" ?  uint16_t i,j;
     arm_rfft_instance_q15 S;
0 `% z- g2 {1 A% B: _* U1 R     /* 实数序列FFT长度 */
7 w- E5 ^5 j4 m9 M9 R3 O# c! y   uint32_t fftSize = 32;
     /* 正变换 */
2 R) k1 F6 ^# U& |& ~   uint32_t ifftFlag = 0;
8 _3 ~  l6 K* k     /* 码位倒序 */
   uint32_t doBitReverse = 1;
   
     /* 初始化结构体S */
    arm_rfft_init_q15(&S, fftSize, ifftFlag, doBitReverse);
9 R% y; K" ]' r# ~, E' ^    一调用这个函数就会出故障
Linking
Error[Lp011]: section placement failed
            unable to allocate space for sections/blocks with a total estimated minimum size of 0x1456c bytes (max align 0x4) in <[0x08000000-0x0800ffff]>  
(total uncommitted space 0xfe78).
' P6 e, R* P! D& S3 MError while running Linker
" v/ I8 p* \! a$ v: _: CTotal number of errors: 1
. T+ u) J' q- m, zTotal number of warnings: 2
0 h. I5 Q1 I7 s/ F7 k% ?

nizhenyuchina 发表于 2018-8-26 17:03
; y/ P+ X# _% l' q' I  f楼主我想问一下，我该怎么用iar平台来使用FFT库啊，我的芯片是64Kflash16Kram的，但是编译后老是出错解决不 ...

你的Flash超了。

请问一下 STM32 F103也是按照这个方法添加使用吗