【安富莱DSP教程】第13章 SupportFunctions的使用(一)
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13章 SupportFunctions的使用(一)
本期教程主要讲解支持函数中的数据拷贝，数据赋值和浮点数转换为定点数。
13.1 数据拷贝 Copy
13.2 数据填充 Fill
13.3 浮点数转定点数 Float to Fix
13.4 总结
13.1 数据拷贝Copy
这部分函数用于数据拷贝，公式描述如下：
pDst = pSrc; 0 <= n < blockSize.
13.1.1 arm_copy_f32
函数定义如下：
void arm_copy_f32(float32_t * pSrc, float32_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to input vector
*pDst points to output vector
blockSize length of the input vector
13.1.2 arm_copy_q31
此函数的使用比较简单，函数定义如下：
void arm_copy_q31(q31_t * pSrc, q31_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to input vector
*pDst points to output vector
blockSize length of the input vector
13.1.3 arm_copy_q15
函数定义如下：
void arm_copy_q15(q15_t * pSrc, q15_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to input vector
*pDst points to output vector
blockSize length of the input vector
13.1.4 arm_copy_q7
函数定义如下：
void arm_copy_q7(q7_t * pSrc, 7_t * pDst, int32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to input vector
*pDst points to output vector
blockSize length of the input vector
13.1.5 实例讲解
实验目的：
1. 学习SupportFunctions中的数据拷贝
实验内容：
1. 按下按键K1, 串口打印函数DSP_Copy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：
程序设计：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DSP_Copy
* 功能说明: 数据拷贝
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Copy(void)
{
float32_t pSrc = {0.6557,0.0357,0.8491,0.9340, 0.6787,0.7577,0.7431,0.3922,0.6555,0.1712};
float32_t pDst;
uint32_t pIndex;
q31_t pSrc1;
q31_t pDst1;
q15_t pSrc2;
q15_t pDst2;
q7_t pSrc3;
q7_t pDst3;
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("pSrc[%d] = %f\r\n", pIndex, pSrc);
}
arm_copy_f32(pSrc, pDst, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_copy_f32: pDst[%d] = %f\r\n", pIndex, pDst);
}
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc1 = rand();
printf("pSrc1[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc1);
}
arm_copy_q31(pSrc1, pDst1, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_copy_q31: pDst1[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst1);
}
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc2 = rand()%32768;
printf("pSrc2[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc2);
}
arm_copy_q15(pSrc2, pDst2, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_copy_q15: pDst2[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst2);
}
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc3 = rand()%128;
printf("pSrc3[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc3);
}
arm_copy_q7(pSrc3, pDst3, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_copy_q7: pDst3[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst3);
}
/*****************************************************************/
printf("******************************************************************\r\n");
} 13.2 数据填充Fill
这部分函数用于数据填充，公式描述如下：
pDst = value; 0 <= n < blockSize.
13.2.1 arm_fill_f32
函数定义如下：
void arm_fill_f32(float32_t value, float32_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
value input value to be filled
*pDst points to output vector
blockSize length of the output vector
13.2.2 arm_fill_q31
此函数的使用比较简单，函数定义如下：
void arm_fill_q31(q31_t value, q31_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
value input value to be filled
*pDst points to output vector
blockSize length of the output vector
13.2.3 arm_fill_q15
函数定义如下：
void arm_fill_q15(q15_t value, q15_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
value input value to be filled
*pDst points to output vector
blockSize length of the output vector
13.2.4 arm_fill_q7
函数定义如下：
void arm_fill_q7(q7_t value, q7_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
value input value to be filled
*pDst points to output vector
blockSize length of the output vector
13.2.5 实例讲解
实验目的：
1. 学习SupportFunctions中的数据填充
实验内容：
1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_Fill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：
程序设计：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DSP_Fill
* 功能说明: 数据填充
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Fill(void)
{
float32_t pDst;
uint32_t pIndex;
q31_t pDst1;
q15_t pDst2;
q7_t pDst3;
arm_fill_f32(3.33f, pDst, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_fill_f32: pDst[%d] = %frn", pIndex, pDst);
}
/*****************************************************************/
arm_fill_q31(0x11111111, pDst1, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_fill_q31: pDst1[%d] = %xrn", pIndex, pDst1);
}
/*****************************************************************/
arm_fill_q15(0x1111, pDst2, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_fill_q15: pDst2[%d] = %xrn", pIndex, pDst2);
}
/*****************************************************************/
arm_fill_q7(0x11, pDst3, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_fill_q7: pDst3[%d] = %xrn", pIndex, pDst3);
}
/*****************************************************************/
printf("******************************************************************rn");
} 13.4 浮点数转定点数Float to Fix
13.4.1 arm_float_to_q31
公式描述：
pDst = (q31_t)(pSrc * 2147483648); 0 <= n < blockSize
函数定义如下：
void arm_float_to_q31(float32_t * pSrc, q31_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to the floating-point input vector
*pDst points to the Q31 output vector
blockSize length of the input vector
注意事项：
1. 这个函数使用了饱和运算。
2. 输出结果的范围是
13.4.2 arm_float_to_q15
公式描述：
pDst = (q15_t)(pSrc * 32768); 0 <= n < blockSize.
函数定义如下：
void arm_float_to_q15(float32_t * pSrc, q15_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to the floating-point input vector
*pDst points to the Q15 output vector
blockSize length of the input vector
注意事项：
1. 这个函数使用了饱和运算。
2. 输出结果的范围是
13.4.3 arm_float_to_q7
公式描述：
pDst = (q7_t)(pSrc * 128); 0 <= n < blockSize.
函数定义如下：
void arm_float_to_q7(float32_t * pSrc, q7_t * pDst, uint32_t blockSize)
参数定义：
*pSrc points to the floating-point input vector
*pDst points to the Q7 output vector
blockSize length of the input vector
注意事项：
1. 这个函数使用了饱和运算。
2. 输出结果的范围是
13.4.4 实例讲解
实验目的：
1. 学习SupportFunctions中的浮点数转定点数
实验内容：
1. 按下按键K3, 串口打印函数DSP_FloatToFix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：
程序设计：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DSP_FloatToFix
* 功能说明: 浮点数转定点数
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_FloatToFix(void)
{
float32_t pSrc = {0.6557,0.0357,0.8491,0.9340, 0.6787,0.7577,0.7431,0.3922,0.6555,0.1712};
uint32_t pIndex;
q31_t pDst1;
q15_t pDst2;
q7_t pDst3;
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("pSrc[%d] = %frn", pIndex, pSrc);
}
/*****************************************************************/
arm_float_to_q31(pSrc, pDst1, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_float_to_q31: pDst[%d] = %drn", pIndex, pDst1);
}
/*****************************************************************/
arm_float_to_q15(pSrc, pDst2, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_float_to_q15: pDst1[%d] = %drn", pIndex, pDst2);
}
/*****************************************************************/
arm_float_to_q7(pSrc, pDst3, 10);
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
printf("arm_float_to_q7: pDst2[%d] = %drn", pIndex, pDst3);
}
/*****************************************************************/
printf("******************************************************************rn");
}
13.4 总结
本期教程就跟大家讲这么多，有兴趣的可以深入研究这些函数源码的实现。
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