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icore4tx_21
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版本 日期 作者 修改内容
V1.0 2020-03-05 gingko 初次建立




STM32CubeMX教程二十一—— DSP_MATH实验


1.在主界面选择File–>New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR 2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置 在搜索栏的下面,提供的各 种查找方式,可以选择芯片内核,型号,等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32H750IBKx。 3.配置RCC,使用外部时钟源 4.时基源选择SysTick 5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output 6.引脚模式配置 7.设置串口 8.在NVIC Settings一栏使能接收中断 9.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频 10.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK V5.27 11.点击Code Generator,进行进一步配置

  • Copy all used libraries into the project folder
  • 将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中
    • 优点:这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便
    • 缺点:体积大,编译时间很长
  • Copy only the necessary library files
  • 只复制所需要的.C和.H(推荐)
    • 优点:体积相对小,编译时间短,并且工程可复制拷贝
    • 缺点:新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入
  • Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file
  • 不复制文件,直接从软件包存放位置导入.C和.H
    • 优点:体积小,比较节约硬盘空间
    • 缺点:复制到其他电脑上或者软件包位置改变,就需要修改相对应的路径
  • 自行选择方式即可

12.然后点击GENERATE CODE 创建工程 创建成功,打开工程。



实验二十一:DSP_MATH实验

一、 实验目的与意义

  1. 了解STM32 DSP结构。
  2. 了解STM32 DSP特征。
  3. 掌握DSP的使用方法。
  4. 掌握STM32 HAL库中DSP属性的配置方法。
  5. 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法。

二、 实验设备及平台

  1. iCore4T 双核心板。点击购买
  2. JLINK(或相同功能)仿真器。点击购买
  3. Micro USB线缆。
  4. Keil MDK 开发平台。
  5. STM32CubeMX开发平台。
  6. 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。

三、 实验原理

1.DSP简介

  • STMH32H7采用Cortex-M7内核,相比Cortex-M3系列除了内置硬件FPU单元,在数字信号处理方面还增加了DSP指令集,支持诸如单周期乘加指令(MAC),优化的单指令多数据指令(SIMD),饱和算数等多种数字信号处理指令集。相比Cortex-M3,Cortex-M4在数字信号处理能力方面得到了大大的提升。Cortex-M7执行所有的DSP指令集都可以在单周期内完成,而Cortex-M3需要多个指令和多个周期才能完成同样的功能。
  • 接下来我们来看看Cortex-M7的两个DSP指令:MAC指令(32位乘法累加)和SIMD指令。
  • 32位乘法累加(MAC)单元包括新的指令集,能够在单周期内完成一个32×32+64→64的操作或两个16×16的操作,其计算能力,如下表所示:

  • Cortex-M7支持SIMD指令集,这在Cortex-M3/M0系列是不可用的。上述表中的指令,有的属于SIMD指令。与硬件乘法器一起工作(MAC),使所有这些指令都能在单个周期内执行。受益于SIMD指令的支持,Cortex-M4处理器能在单周期内完成高达32×32+64→64的运算,为其他任务释放处理器的带宽,而不是被乘法和加法消耗运算资源。
  • 比如一个比较复杂的运算:两个16×16乘法加上一个32位加法,如图所示:

四、 实验程序

1.主函数

int main(void)
{
    int i,j;
    int res;
    int time[2];
    static int error_flag = 0;
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
 
    i2c.initialize();
    axp152.initialize();
    axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA BK1/2/6 &OTHER]
    axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT & PLL D]
    axp152.set_aldo1(2500);//[FPGA PLL A]
    axp152.set_dcdc4(3300);//[POWER_OUTPUT]
    axp152.set_dcdc3(3300);//[FPGA BK4][Adjustable]
    axp152.set_aldo2(3300);//[FPGA BK3][Adjustable]
    axp152.set_dldo1(3300);//[FPGA BK7][Adjustable]
    axp152.set_dldo2(3300);//[FPGA BK5][Adjustable]
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART2_UART_Init();
 
    usart2.initialize(115200);
    usart2.printf("\x0c");                //清屏 
    usart2.printf("\033[1;32;40m");       //设置终端字体为绿色 
    usart2.printf("Hello, I am iCore4T!\r\n\r\n");
    usart2.printf("DSP BasicMath TEST......\r\n"); 
    while (1)
    {
        uwTick = 0;
        for(j = 0;j < 10000;j++){
            for(i = 0;i < MAX_BLOCKSIZE;i ++){
                res = SinCos_Test(testInput_f32[i],0);
                if(res != 0)error_flag ++;
            }
        }
        time[0] = HAL_GetTick();
        uwTick = 0;
        for(j = 0;j < 10000;j++){
            for(i = 0;i < MAX_BLOCKSIZE;i ++){
                res = SinCos_Test(testInput_f32[i],1);
                if(res != 0)error_flag ++;
            }
        }
        time[1] = HAL_GetTick(); 
        if(error_flag == 0){
            usart2.printf("*NO DSP MATHLIB runtime:%dms *USE DSP MATHLIB runtime:%dms\r",time[0], time[1]);
            LED_ON;
        }
        else{
            usart2.printf("Error\r");     
            LED_OFF;
        }
  }
}

2.SinCos_Test函数

int SinCos_Test(float testInput,unsigned char mode)
{
    float Sinx,Cosx;
    float Result;
    switch (mode){
        case 0:                             //不适用DSP MATH库 
            Sinx = sinf(testInput);         //不适用DSP优化的sin,cos函数
            Cosx = cosf(testInput);
            Result = Sinx*Sinx + Cosx*Cosx; //计算结果应该等于1
            Result = fabsf(Result-1.0f);    //对比与1的差值
            if(Result > DELTA)return -1;    //判断
            break;
        case 1://使用DSP MATH库
            Sinx = arm_sin_f32(testInput);  //适用DSP优化的sin,cos函数
            Cosx = arm_cos_f32(testInput);
            Result = Sinx*Sinx + Cosx*Cosx; //计算结果应该等于1
            Result = fabsf(Result-1.0f);    //对比与1的差值
            if(Result > DELTA)return -1;    //判断
            break;
        default:
            break;
    }    
    return 0;
}

五、 实验步骤

  1. 把仿真器与iCore4T的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
  2. 把iCore4T通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4T供电;
  3. 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
  4. 烧写程序到iCore4T上;
  5. 也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。

六、 实验现象

  • 本实验进行进行DSP浮点运算测试,分别测试出不使用DSP MATH和使用DSP MATH的运算时间,进行对比。测试成功LED点亮,并在终端上显示不使用DSP MATH和使用DSP MATH的运算时间;测试失败LED不亮,并在终端上显示“Error”。

icore4tx_21.txt · 最后更改: 2022/04/01 11:28 由 sean