【STM32F7设计大赛入侵者】进度贴：开启FPU进行图像处理

zhanghuichun

【STM32F7设计大赛入侵者】进度贴：开启FPU进行图像处理 [复制链接]

折腾了那么久，终于有点好东西拿出来跟大家分享分享咯
1.确认编译器时候选择了FPU

2.勾选IAR自带的DSP库，不知道干嘛一定要用这个自带库，我在MDK测试都没有这么坑，（调了很久）

3.添加宏定义__FPU_USED
__ICCARM__
__FPU_PRESENT
ARM_MATH_CM7
ARM_MATH_MATRIX_CHECK
ARM_MATH_ROUNDING

4.以下是DSP lib的定义，STM32F7属于小端单浮点型模式

5.添加代码，记得把DSP库的头文件路径加上

1. #include "math.h"
   
2. #include "arm_math.h"   
   
3. 
   
4. #define DELTA 0.0001f
   
5. 
   
6. uint8_t sin_cos_test(float angle,uint32_t times,uint8_t mode)
   
7. {
   
8.   float sinx,cosx;
   
9.   float result;
   
10.   uint32_t i=0;
    
11.   if(mode==0)
    
12.   {
    
13.     for(i=0;i<times;i++)
    
14.     {
    
15.       cosx=cosf(angle);      //不使用 DSP 优化的 sin，cos 函数
    
16.       sinx=sinf(angle);
    
17.       result=sinx*sinx+cosx*cosx; //计算结果应该等于 1     
    
18.       result=fabsf(result-1.0f); //对比与 1 的差值
    
19.       if(result>DELTA)return 0XFF;//判断失败   
    
20.       angle+=0.001f;      //角度自增
    
21.     }
    
22.   }else
    
23.   {
    
24.     for(i=0;i<times;i++)
    
25.     {
    
26.       cosx=arm_cos_f32(angle);  //使用 DSP 优化的 sin，cos 函数
    
27.       sinx=arm_sin_f32(angle);
    
28.       result=sinx*sinx+cosx*cosx; //计算结果应该等于 1     
    
29.       result=fabsf(result-1.0f); //对比与 1 的差值
    
30.       if(result>DELTA)return 0XFF;//判断失败   
    
31.       angle+=0.001f;      //角度自增
    
32.     }
    
33.   }
    
34.   return 0;//任务完成
    
35. }   
    
36. uint8_t timeout;//定时器溢出次数
    
37. 
    
38. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    
39. /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    
40. /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    
41. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    
42. 
    
43. TIM_HandleTypeDef    TimHandle;
    
44. 
    
45. void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
    
46. {
    
47.   /*##-1- Enable peripheral clock #################################*/
    
48.   /* TIMx Peripheral clock enable */
    
49.   __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
    
50.   
    
51.   /*##-2- Configure the NVIC for TIMx ########################################*/
    
52.   /* Set the TIMx priority */
    
53.   HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn, 3, 0);
    
54. 
    
55.   /* Enable the TIMx global Interrupt */
    
56.   HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);
    
57. }
    
58. void initTIM3(void)
    
59. {
    
60.   /* Compute the prescaler value to have TIMx counter clock equal to 10000 Hz */
    
61.   /* Set TIMx instance */
    
62.   TimHandle.Instance = TIM3;
    
63. 
    
64.   /* Initialize TIMx peripheral as follows:
    
65.        + Period = 10000 - 1
    
66.        + Prescaler = ((SystemCoreClock / 2)/10000) - 1
    
67.        + ClockDivision = 0
    
68.        + Counter direction = Up
    
69.   */
    
70.   TimHandle.Init.Period            = 65535;
    
71.   TimHandle.Init.Prescaler         = (uint32_t)(HAL_RCC_GetSysClockFreq() / 2) ;
    
72.   TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
    
73.   TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
    
74.   TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
    
75. 
    
76.   if (HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
    
77.   {
    
78.     /* Initialization Error */
    
79.     Error_Handler();
    
80.   }
    
81. 
    
82.   /*##-2- Start the TIM Base generation in interrupt mode ####################*/
    
83.   /* Start Channel1 */
    
84.   if (HAL_TIM_Base_Start_IT(&TimHandle) != HAL_OK)
    
85.   {
    
86.     /* Starting Error */
    
87.     Error_Handler();
    
88.   }  
    
89. }
    
90. /**
    
91.   * [url=home.php?mod=space&uid=159083]@brief[/url]  Main program
    
92.   * @param  None
    
93.   * @retval None
    
94.   */
    
95. int main(void)
    
96. {
    
97.   uint8_t res;
    
98.   float time;
    
99.   uint8_t buf[50];
    
100.   /* Enable the CPU Cache */
     
101.   CPU_CACHE_Enable();
     
102. 
     
103.   /* STM32F7xx HAL library initialization:
     
104.        - Configure the Flash ART accelerator on ITCM interface
     
105.        - Configure the Systick to generate an interrupt each 1 msec
     
106.        - Set NVIC Group Priority to 4
     
107.        - Global MSP (MCU Support Package) initialization
     
108.      */
     
109.   HAL_Init();
     
110.   
     
111.   /* Configure the system clock to 200 MHz */
     
112.   SystemClock_Config();
     
113.   
     
114.   /* Configure LED1 */
     
115.   BSP_LED_Init(LED1);
     
116.   
     
117.   /*##-1- Configure LCD ######################################################*/
     
118.   LCD_Config();
     
119.   
     
120.   /* Configure TAMPER Button */
     
121.   BSP_PB_Init(BUTTON_TAMPER, BUTTON_MODE_GPIO);   
     
122.   
     
123.   BSP_LCD_Clear(LCD_COLOR_WHITE);
     
124. //  BSP_LCD_DisplayStringAtLine(8, (uint8_t*)"  Please insert SD Card                  ");
     
125. 
     
126.   while(1)
     
127.   {   
     
128.      initTIM3();
     
129.      timeout=0;
     
130.      res=sin_cos_test(PI/6,200000,0); //不使用DSP库
     
131.      time=TIM3->CNT+(uint32_t)65536*timeout;
     
132.      sprintf((char*)buf,"Runtime:%0.6fms",time/10);
     
133.      if(0==res)
     
134.      {
     
135.        BSP_LCD_DisplayStringAtLine(1, (uint8_t*)"No Use DSP");
     
136.        BSP_LCD_DisplayStringAtLine(2, (uint8_t*)buf);
     
137.       
     
138.      }
     
139.      else BSP_LCD_DisplayStringAtLine(8, (uint8_t*)"error");       
     
140.      
     
141.      initTIM3();
     
142.      timeout=0;
     
143.      res=sin_cos_test(PI/6,200000,1); //使用DSP库
     
144.       time=TIM3->CNT+(uint32_t)65536*timeout;
     
145.       sprintf((char*)buf,"Runtime:%0.6fms",time/10);
     
146.       if(0==res)
     
147.       {
     
148.         BSP_LCD_DisplayStringAtLine(7, (uint8_t*)"Use DSP");
     
149.         BSP_LCD_DisplayStringAtLine(8, (uint8_t*)buf);
     
150.       }
     
151.       else BSP_LCD_DisplayStringAtLine(8, (uint8_t*)"error");       
     
152.   }
     
153. }
     
154. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
     
155. {
     
156.   timeout++;
     
157.   BSP_LED_Toggle(LED1);
     
158. }
     
159. //部分代码参考，正点原子，如有侵权请联系删除
     
160. 
     
161. 
     

复制代码

运行结果：

没有使用硬件浮点运算的效果

使用硬件浮点运算的效果

damiaa

楼主 顶一个 加油！

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wajuka

F7的怎么看起来挺卡的  F103的有人做的很流畅的

nmg

wajuka 发表于 2015-12-9 10:21
F7的怎么看起来挺卡的  F103的有人做的很流畅的

刚路过一个群，有一个大侠看到此帖云：

“浮点数确实很花CPU时间，如果能通过移位实现 会快很多
之前做过一个项目，要求40us内发送一个数据（中断实现），用的是stm32f051c8,中断里有浮点运算，超过了40us，后面优化成移位运算才能达到要求
在浮点数后加f比不加f效率高些”

wajuka

nmg 发表于 2015-12-9 11:02
刚路过一个群，有一个大侠看到此帖云：

“浮点数确实很花CPU时间，如果能通过移位实现 会快很多
之 ...

看来是我孤陋寡闻了

lkl0305

多谢楼主分享，也在学习FPU的部分，前来学习学习先，楼主加油加油了

le062

论坛里再顶一次

le062

STM32F7里面也是单精度浮点，跑跑单精度浮点算法还是比较强大的，可以秒低端A系ARM了
不过相对于同频率cortex M4，提升不大。
在拥有FPU的情况下，再去想用定点计算替代浮点，一般也没有意义。