【STM32H7S78-DK】测评+DSP测试

dql2016

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本帖最后由 dql2016 于 2024-10-10 21:22 编辑

STM32H7S78采用的是M7内核，支持双精度浮点DSP指令，性能强劲。通常可以在STM32CubeMX配置界面通过如下方法加入DSP库：

但实际测试下来，通过此方法STM32H7S78无法将DSP库添加到工程，因此只能采用手动下载DSP库并添加到STM32CubeIDE工程。

ARM公司提供的数字信号库CMSIS-DSP可以在github上下载，也可以在ST提供的STM32Cube软件包里面找到。由于CMSIS-5.6.0以后版本不再提供编译好的静态库，这里为了方便下载CMSIS-5.6.0版本，解压后主要关注下面3个文件夹：

Lib文件夹中包含的底层库包括IAR、KEIL、GCC三个编译器平台，字母l代表小端地址格式，b代表大端地址格式（所有STM32皆为小端地址格式处理器）；字母f代表使用浮点处理单元(FPU)

对于M7内核提供如下3种：

arm_cortexM7lfdp_math.lib (Cortex-M7, Little endian, Double Precision Floating Point Unit)
arm_cortexM7lfsp_math.lib (Cortex-M7, Little endian, Single Precision Floating Point Unit)
arm_cortexM7l_math.lib (Cortex-M7, Little endian)
这里我们使用第1种。
DSP库Source目录包含了各种数学运算库的源码，如果使用添加源码的方式，能够更好的使用编译器的优化功能，这也是5.6.0不再提供静态库的原因，armcc v6无法对静态lib优化。

1）BasicMathFunctions

基本数学函数：提供浮点数的各种基本运算函数，如向量加减乘除等运算。

2）CommonTables

数字信号处理常用参数表。

3）ComplexMathFunctions

复数计算数学函数。

4）ControllerFunctions

控制算法函数。包括正弦余弦，PID电机控制，矢量Clarke变换，矢量Clarke逆变换等。

5）FastMathFunctions

常见快速算法的数学函数。

6）FilteringFunctions

滤波函数功能，主要为FIR和LMS（最小均方根）等滤波函数。

7）MatrixFunctions

矩阵处理函数。包括矩阵加法、矩阵初始化、矩阵反、矩阵乘法、矩阵规模、矩阵减法、矩阵转置等函数。

8）StatisticsFunctions

统计功能函数。如求平均值、最大值、最小值、计算均方根RMS、计算方差/标准差等。

9）SupportFunctions

支持功能函数，如数据拷贝，Q格式和浮点格式相互转换，Q任意格式相互转换。

10）TransformFunctions

变换功能。包括复数FFT（CFFT）/复数FFT逆运算（CIFFT）、实数FFT（RFFT）/实数FFT逆运算（RIFFT）、和DCT（离散余弦变换）和配套的初始化函数。

在工作空间目录下添加DSP文件夹：

将上面的Include、Lib、Source三个文件夹复制到DSP文件夹中，如下图：

然后在STM32CubeIDE指定库路径和头文件路径。

首先添加静态库：

然后添加静态库路径：

添加头文件引用路径：

添加宏定义：

使能硬件浮点运算单元FPU：

添加头文件：

#include "arm_math.h"

添加浮点运算测试代码：

//DSP库求均方根测试
static void DSP_RMS(void)
{
    float32_t pSrc[10] = {0.7060f, 0.0318f, 0.2769f, 0.0462f, 0.0971f, 0.8235f, 0.6948f, 0.3171f,0.9502f, 0.0344f};
    float32_t pResult;
    uint32_t pIndex;

    q31_t pSrc1[10];
    q31_t pResult1;

    q15_t pSrc2[10];
    q15_t pResult2;

    printf("******** stm32h7s78-dk eeworld dsp test ***********\r\n");

    arm_rms_f32(pSrc, 10, &pResult);
    printf("arm_rms_f32 : pResult = %f\r\n", pResult);

    /*****************************************************************/
    for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    {
         pSrc1[pIndex] = rand();
    }
    arm_rms_q31(pSrc1, 10, &pResult1);
    printf("arm_rms_q31 : pResult = %d\r\n", pResult1);

    /*****************************************************************/
    for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
    {
         pSrc2[pIndex] = rand()%32768;
    }
    arm_rms_q15(pSrc2, 10, &pResult2);
    printf("arm_rms_q15 : pResult = %d\r\n", pResult2);
    printf("******************************************************************\r\n");
}

调用

计算结果符合预期，可见DSP库被正确的加入到了工程中

附件：

stm32cubeide_workspace_dsp_test.7z (20.59 MB, 下载次数: 0)