【安富莱DSP教程】第13章 SupportFunctions的使用(一)

席萌0209

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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[n] = pSrc[n];   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：
       [in]   *pSrc     points to input vector   
       [out]  *pDst    points to output vector   
    [in]   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：
         [in]   *pSrc     points to input vector   
       [out]  *pDst    points to output vector   
    [in]   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：
         [in]   *pSrc     points to input vector   
        [out]  *pDst    points to output vector   
    [in]   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：
         [in]   *pSrc     points to input vector   
       [out]  *pDst    points to output vector   
    [in]   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：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: DSP_Copy
4. *    功能说明: 数据拷贝
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. static void DSP_Copy(void)
10. {
11. float32_t pSrc[10] = {0.6557,  0.0357,  0.8491,  0.9340, 0.6787,  0.7577,  0.7431,  0.3922,  0.6555,  0.1712};
12. float32_t pDst[10];
13. uint32_t pIndex;
14. q31_t pSrc1[10];
15. q31_t pDst1[10];
16. q15_t pSrc2[10];
17. q15_t pDst2[10];
18. q7_t pSrc3[10];
19. q7_t pDst3[10];
20. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
21. {
22. printf("pSrc[%d] = %f\r\n", pIndex, pSrc[pIndex]);
23. }
24. arm_copy_f32(pSrc, pDst, 10);
25. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
26. {
27. printf("arm_copy_f32: pDst[%d] = %f\r\n", pIndex, pDst[pIndex]);
28. }
30. /*****************************************************************/
31. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
32. {
33. pSrc1[pIndex] = rand();
34. printf("pSrc1[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc1[pIndex]);
35. }
36. arm_copy_q31(pSrc1, pDst1, 10);
37. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
38. {
39. printf("arm_copy_q31: pDst1[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst1[pIndex]);
40. }
41. /*****************************************************************/
42. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
43. {
44. pSrc2[pIndex] = rand()%32768;
45. printf("pSrc2[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc2[pIndex]);
46. }
47. arm_copy_q15(pSrc2, pDst2, 10);
48. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
49. {
50. printf("arm_copy_q15: pDst2[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst2[pIndex]);
51. }
52. /*****************************************************************/
53. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
54. {
55. pSrc3[pIndex] = rand()%128;
56. printf("pSrc3[%d] = %d\r\n", pIndex, pSrc3[pIndex]);
57. }
58. arm_copy_q7(pSrc3, pDst3, 10);
59. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
60. {
61. printf("arm_copy_q7: pDst3[%d] = %d\r\n", pIndex, pDst3[pIndex]);
62. }
63. /*****************************************************************/
64. printf("******************************************************************\r\n");
65. }

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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[n] = 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：
     [in]       value input value to be filled   
     [out]      *pDst points to output vector   
     [in]       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：
     [in]       value input value to be filled   
     [out]      *pDst points to output vector   
     [in]       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：
     [in]       value input value to be filled   
     [out]      *pDst points to output vector   
     [in]       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：
     [in]       value input value to be filled   
     [out]      *pDst points to output vector   
     [in]       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：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: DSP_Fill
4. *    功能说明: 数据填充
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. static void DSP_Fill(void)
10. {
11. float32_t pDst[10];
12. uint32_t pIndex;
13. q31_t pDst1[10];
14. q15_t pDst2[10];
15. q7_t pDst3[10];
17. arm_fill_f32(3.33f, pDst, 10);
18. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
19. {
20. printf("arm_fill_f32: pDst[%d] = %frn", pIndex, pDst[pIndex]);
21. }
23. /*****************************************************************/
24. arm_fill_q31(0x11111111, pDst1, 10);
25. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
26. {
27. printf("arm_fill_q31: pDst1[%d] = %xrn", pIndex, pDst1[pIndex]);
28. }
29. /*****************************************************************/
30. arm_fill_q15(0x1111, pDst2, 10);
31. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
32. {
33. printf("arm_fill_q15: pDst2[%d] = %xrn", pIndex, pDst2[pIndex]);
34. }
35. /*****************************************************************/
36. arm_fill_q7(0x11, pDst3, 10);
37. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
38. {
39. printf("arm_fill_q7: pDst3[%d] = %xrn", pIndex, pDst3[pIndex]);
40. }
41. /*****************************************************************/
42. printf("******************************************************************rn");
43. }

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13.4 浮点数转定点数Float to Fix

13.4.1 arm_float_to_q31

公式描述：
    pDst[n] = (q31_t)(pSrc[n] * 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：
    [in]    *pSrc     points to the floating-point input vector   
    [out]  *pDst     points to the Q31 output vector   
    [in]    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[0x80000000 0x7FFFFFFF]

13.4.2 arm_float_to_q15

公式描述：
    pDst[n] = (q15_t)(pSrc[n] * 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：
    [in]    *pSrc     points to the floating-point input vector   
    [out]  *pDst     points to the Q15 output vector   
    [in]    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[0x8000 0x7FFF]

13.4.3 arm_float_to_q7

公式描述：
    pDst[n] = (q7_t)(pSrc[n] * 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：
    [in]    *pSrc     points to the floating-point input vector   
    [out]  *pDst     points to the Q7 output vector   
    [in]    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[0x80 0x7F]

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：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: DSP_FloatToFix
4. *    功能说明: 浮点数转定点数
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. static void DSP_FloatToFix(void)
10. {
11. float32_t pSrc[10] = {0.6557,  0.0357,  0.8491,  0.9340, 0.6787,  0.7577,  0.7431,  0.3922,  0.6555,  0.1712};
12. uint32_t pIndex;
13. q31_t pDst1[10];
14. q15_t pDst2[10];
15. q7_t pDst3[10];
16. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
17. {
18. printf("pSrc[%d] = %frn", pIndex, pSrc[pIndex]);
19. }
20. /*****************************************************************/
21. arm_float_to_q31(pSrc, pDst1, 10);
22. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
23. {
24. printf("arm_float_to_q31: pDst[%d] = %drn", pIndex, pDst1[pIndex]);
25. }
26. /*****************************************************************/
27. arm_float_to_q15(pSrc, pDst2, 10);
28. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
29. {
30. printf("arm_float_to_q15: pDst1[%d] = %drn", pIndex, pDst2[pIndex]);
31. }
32. /*****************************************************************/
33. arm_float_to_q7(pSrc, pDst3, 10);
34. for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
35. {
36. printf("arm_float_to_q7: pDst2[%d] = %drn", pIndex, pDst3[pIndex]);
37. }
38. /*****************************************************************/
39. printf("******************************************************************rn");
40. }

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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。