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  • 【STM32F407的DSP教程】第20章 DSP复数运算-模平方,乘法和复数乘实数

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    第20章       DSP复数运算-模平方,乘法和复数乘实数

    本期教程主要讲解复数运算中的模平方,乘法和复数乘实数。

    20.1 初学者重要提示

    20.2 DSP基础运算指令

    20.3 复数模平方(ComplexMagSquared)

    20.4 复数乘法(ComplexMultComplex)

    20.5 复数乘实数(ComplexMultComplex)

    20.6 实验例程说明(MDK)

    20.7 实验例程说明(IAR)

    20.8 总结

    20.1 初学者重要提示

    1.   复数运算比较重要,后面FFT章节要用到,如果印象不深的话,需要温习下高数知识了。

    20.2 DSP基础运算指令

    本章用到的DSP指令在前面章节都已经讲解过。

    20.3 复数模平方(ComplexMagSquared)

    这部分函数用于复数求模平方,公式描述如下:

    for(n=0; n<numSamples; n++) {       

       pDst[n] = pSrc[(2*n)+0]^2 + pSrc[(2*n)+1]^2;       

    }  

    用代数式来表示模平方:

    a+bi模平方 = a2 + b2

    20.3.1        函数arm_cmplx_mag_squared_f32

    函数原型:

    void arm_cmplx_mag_f32(

      const float32_t * pSrc,

            float32_t * pDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于浮点数类型的复数求模平方。

    函数参数:

    •   第1个参数是源数据地址。
    •   第2个参数是求模平方后的数据地址。
    •   第3个参数是要求解的复数个数。

    注意事项:

    数组pSrc中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而模值的结果存到pDst里面。

    20.3.2        函数arm_cmplx_mag_squared_q31

    函数原型:

    void arm_cmplx_mag_squared_q31(

      const q31_t * pSrc,

            q31_t * pDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于定点数Q31类型的复数求模平方。

    函数参数:

    •   第1个参数是源数据地址。
    •   第2个参数是求模平方后的数据地址。
    •   第3个参数是要求解的复数个数。

    注意事项:

    1. 两个1.31格式的定点数相乘为2.62,程序中将此结果做了放缩,此函数的最终结果转换后为3.29。
    2. 数组pSrc中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而模值的结果存到pDst里面。

    20.3.3        函数arm_cmplx_mag_squared_q15

    函数原型:

    void arm_cmplx_mag_squared_q15(

      const q15_t * pSrc,

            q15_t * pDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于定点数Q15类型的复数求模平方。

    函数参数:

    •   第1个参数是源数据地址。
    •   第2个参数是求模平方后的数据地址。
    •   第3个参数是要求解的复数个数。

    注意事项:

    1. 两个1.15格式的定点数相乘为2.30,程序中将此结果做了放缩,此函数的最终结果转换后为3.13。
    2. 数组pSrc中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而模值的结果存到pDst里面。

    20.3.4        使用举例

    程序设计:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: DSP_MagSquared
    *    功能说明: 复数模的平方
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    static void DSP_MagSquared(void)
    {
        uint8_t i;
        float32_t pSrc[10] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f, 5.1f};
        float32_t pDst[10];
        
        q31_t pSrc1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456, 
                            4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};
        q31_t pDst1[10];
    
        q15_t pSrc2[10] = {5000, 10000, 15000, 20000, 25000,  5000, 10000, 15000, 20000, 25000};
        q15_t pDst2[10];
        
        /***浮点数模平方*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mag_squared_f32(pSrc, pDst, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pDst[%d] = %f
    ", i, pDst[i]);
        }
        
        /***定点数模平方Q31*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mag_squared_q31(pSrc1, pDst1, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pDst1[%d] = %d
    ", i, pDst1[i]);
        }
        
        /***定点数模平方Q15*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mag_squared_q15(pSrc2, pDst2, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pDst2[%d] = %d
    ", i, pDst2[i]);
        }
    }
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: DSP_MatInit
    *    功能说明: 矩阵数据初始化
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    static void DSP_MatInit(void)
    {
        uint8_t i;
        
        /****浮点数数组******************************************************************/
        float32_t pDataA[9] = {1.1f, 1.1f, 2.1f, 2.1f, 3.1f, 3.1f, 4.1f, 4.1f, 5.1f};
        
        arm_matrix_instance_f32 pSrcA; //3行3列数据
        
        /****定点数Q31数组******************************************************************/
        q31_t pDataA1[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
        
        arm_matrix_instance_q31 pSrcA1; //3行3列数据
        
        /****定点数Q15数组******************************************************************/
        q15_t pDataA2[9] = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5};
        
        arm_matrix_instance_q15 pSrcA2; //3行3列数据
        
        /****浮点数***********************************************************************/    
        printf("****浮点数******************************************
    ");
        arm_mat_init_f32(&pSrcA, 3,3, pDataA);
        for(i = 0; i < 9; i++)
        {
            printf("pDataA[%d] = %f
    ", i, pDataA[i]);
        }
        
        /****定点数Q31***********************************************************************/
        printf("****浮点数******************************************
    ");
        arm_mat_init_q31(&pSrcA1, 3,3, pDataA1);
        for(i = 0; i < 9; i++)
        {
            printf("pDataA1[%d] = %d
    ", i, pDataA1[i]);
        }
        
        /****定点数Q15***********************************************************************/
        printf("****浮点数******************************************
    ");
        arm_mat_init_q15(&pSrcA2, 3,3, pDataA2);
        for(i = 0; i < 9; i++)
        {
            printf("pDataA2[%d] = %d
    ", i, pDataA2[i]);
        }
    }

    实验现象(按下K1按键后串口打印模平方):

     

    20.4 复数乘法 (ComplexMultComplex)

    这部分函数用于复数乘复数,公式描述如下:

    for (n = 0; n < numSamples; n++) {

        pDst[(2*n)+0] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+0] - pSrcA[(2*n)+1] * pSrcB[(2*n)+1];

        pDst[(2*n)+1] = pSrcA[(2*n)+0] * pSrcB[(2*n)+1] + pSrcA[(2*n)+1] * pSrcB[(2*n)+0];

    }  

    用代数式来表示复数乘法:

    (a+bi)*(c+di)=(ac -bd)+(ad+bc)i。

    20.4.1        函数arm_cmplx_mult_cmplx_f32

    函数原型:

    void arm_cmplx_mult_cmplx_f32(

      const float32_t * pSrcA,

      const float32_t * pSrcB,

            float32_t * pDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于浮点数的复数乘复位。

    函数参数:

    •   第1个参数是源数据A的地址。
    •   第2个参数是源数据B的地址。
    •   第3个参数是存储数组A和数组B乘积地址。
    •   第4个参数是要求解的复数个数。

    注意事项:

    数组pSrcA, pSrcB和pDst中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),源数据A和B一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而乘积的结果存到pDst里面。

    20.4.2        函数arm_cmplx_mult_cmplx_q31

    函数原型:

    void arm_cmplx_mult_cmplx_q31(

      const q31_t * pSrcA,

      const q31_t * pSrcB,

            q31_t * pDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于Q31格式定点数的复数乘复数。

    函数参数:

    •   第1个参数是源数据A的地址。
    •   第2个参数是源数据B的地址。
    •   第3个参数是存储数组A和数组B乘积地址。
    •   第4个参数是要求解的复数个数。

    注意事项:

    1. 两个1.31格式的定点数相乘为2.62,程序中将此结果做了放缩,此函数的最终结果转换后为3.29。
    2. 数组pSrcA, pSrcB和pDst中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),源数据A和B一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而乘积的结果存到pDst里面。

    20.4.3        函数arm_cmplx_mult_cmplx_q15

    函数原型:

    void arm_cmplx_mult_cmplx_f32(

      const float32_t * pSrcA,

      const float32_t * pSrcB,

            float32_t * pDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于Q15格式定点数的复数乘复数。

    函数参数:

    •   第1个参数是源数据A的地址。
    •   第2个参数是源数据B的地址。
    •   第3个参数是存储数组A和数组B乘积地址。
    •   第4个参数是要求解的复数个数。

    注意事项:

    1. 两个1.15格式的定点数相乘为2.30,程序中将此结果做了放缩,此函数的最终结果转换后为3.13。
    2. 数组pSrcA, pSrcB和pDst中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),源数据A和B一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而乘积的结果存到pDst里面。

    20.4.4        使用举例

    程序设计:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: DSP_CmplxMult
    *    功能说明: 复数乘法
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    static void DSP_CmplxMult(void)
    {
        uint8_t i;
        float32_t pSrcA[10] = {1.1f, 1.2f, 2.1f, 2.2f, 3.1f, 3.2f, 4.1f, 4.2f, 5.1f, 5.2f};
        float32_t pSrcB[10] = {1.2f, 1.2f, 2.2f, 2.2f, 3.2f, 3.2f, 4.2f, 4.2f, 5.2f, 5.2f};
        float32_t pDst[10];
        
        q31_t pSrcA1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456, 
                            4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};
        q31_t pSrcB1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456, 
                            4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};
        q31_t pDst1[10];
        
        q15_t pSrcA2[10] = {5000, 10000, 15000, 20000, 25000,  5000, 10000, 15000, 20000, 25000};
        q15_t pSrcB2[10] = {6000, 11000, 15000, 20000, 25000,  5000, 10000, 15000, 20000, 25000};
        q15_t pDst2[10];
        
        /***浮点数乘法*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mult_cmplx_f32(pSrcA, pSrcB, pDst, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pDst[%d] = %f %fj
    ", i, pDst[2*i], pDst[2*i+1]);
        }
        
        /***定点数乘法Q31*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mult_cmplx_q31(pSrcA1, pSrcB1, pDst1, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pDst1[%d] = %d %dj
    ", i, pDst1[2*i], pDst1[2*i+1]);
        }
        
        /***定点数乘法Q15*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mult_cmplx_q15(pSrcA2, pSrcB2, pDst2, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pDst1[%d] = %d %dj
    ", i, pDst2[2*i], pDst2[2*i+1]);
        }
    }

    实验现象(按下K2按键后串口打印复数乘法):

     

    20.5 复数乘实数(ComplexMultReal)

    这部分函数用于复数乘实数,公式描述如下:

    for(n=0; n<numSamples; n++) {       

     pCmplxDst[(2*n)+0] = pSrcCmplx[(2*n)+0] * pSrcReal[n];       

    pCmplxDst[(2*n)+1] = pSrcCmplx[(2*n)+1] * pSrcReal[n];       

     }   

    用代数式来表示复数乘法:

    a*(c+di)=ac+adi。

    20.5.1 函数arm_cmplx_mult_real_f32

    函数原型:

    void arm_cmplx_mult_real_f32(

      const float32_t * pSrcCmplx,

      const float32_t * pSrcReal,

            float32_t * pCmplxDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于浮点数的复数乘实数。

    函数参数:

    •   第1个参数是复数的源地址。
    •   第2个参数是实数的源地址。
    •   第3个参数是复数和实数乘积地址。
    •   第4个参数是要进行复数乘实数的个数。

    注意事项:

    1. 数组pSrcCmplx和pCmplxDst中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),源数据pSrcCmplx一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而乘积的结果存到pCmplxDst里面。

    20.5.2 函数arm_cmplx_mult_real_q31

    函数原型:

    void arm_cmplx_mult_real_q31(

      const q31_t * pSrcCmplx,

      const q31_t * pSrcReal,

            q31_t * pCmplxDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于Q31格式定点数的复数乘实数。

    函数参数:

    •   第1个参数是复数的源地址。
    •   第2个参数是实数的源地址。
    •   第3个参数是复数和实数乘积地址。
    •   第4个参数是要进行复数乘实数的个数。

    注意事项:

    1. 输出结果做了饱和运算,输出范围[0x80000000 0x7FFFFFFF]。
    2. 数组pSrcCmplx和pCmplxDst中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),源数据pSrcCmplx一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而乘积的结果存到pCmplxDst里面。

    20.5.3 函数arm_cmplx_mult_real_q15

    函数原型:

    void arm_cmplx_mult_real_q15(

      const q15_t * pSrcCmplx,

      const q15_t * pSrcReal,

            q15_t * pCmplxDst,

            uint32_t numSamples)

    函数描述:

    这个函数用于Q15格式定点数的复数乘实数。

    函数参数:

    •   第1个参数是复数的源地址。
    •   第2个参数是实数的源地址。
    •   第3个参数是复数和实数乘积地址。
    •   第4个参数是要进行复数乘实数的个数。

    注意事项:

    1. 输出结果做了饱和运算,输出范围[0x8000 0x7FFF]。
    2. 数组pSrcCmplx和pCmplxDst中存储的数据格式是(实部,虚部,实部,虚部……………),源数据pSrcCmplx一定要按照这个顺序存储数据,比如数据1-j,j,2+3j这个三个数在数组中的存储格式就是:pSrc[6] = {1, -1, 0, 1, 2, 3}(注意第三个数据是0)。而乘积的结果存到pCmplxDst里面。

    20.5.4        使用举例

    程序设计:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: DSP_CmplxMultReal
    *    功能说明: 复数乘实数
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    static void DSP_CmplxMultReal(void)
    {
        uint8_t i;
        float32_t pSrcCmplx[10] = {1.1f, 1.2f, 2.1f, 2.2f, 3.1f, 3.2f, 4.1f, 4.2f, 5.1f, 5.2f};
        float32_t pSrcReal[5] = {1.2f, 1.2f, 2.2f, 2.2f, 3.2f};
        float32_t pCmplxDst[10];
        
        q31_t pSrcCmplx1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456, 3*268435456, 
                            4*268435456, 4*268435456, 5*268435456, 5*268435456};
                            
        q31_t pSrcReal1[10] = {1*268435456, 1*268435456, 2*268435456, 2*268435456, 3*268435456};
        q31_t pCmplxDst1[10];
        
        q15_t pSrcCmplx2[10] = {14000, 16000, 20000, 20000, 30000, 31000, 12000, 13000, 14000, 25000};
        q15_t pSrcReal2[10] =  {15000, 17000, 20000, 20000, 30000};
        q15_t pCmplxDst2[10];
        
        /***浮点数*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mult_cmplx_f32(pSrcCmplx, pSrcReal, pCmplxDst, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pCmplxDst[%d] = %f %fj
    ", i, pCmplxDst[2*i], pCmplxDst[2*i+1]);
        }
        
        /***定点数Q31*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mult_cmplx_q31(pSrcCmplx1, pSrcReal1, pCmplxDst1, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pCmplxDst1[%d] = %d %dj
    ", i, pCmplxDst1[2*i], pCmplxDst1[2*i+1]);
        }
        
        /***定点数Q15*******************************************************************************/
        arm_cmplx_mult_cmplx_q15(pSrcCmplx2, pSrcReal2, pCmplxDst2, 5);
        for(i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("pCmplxDst2[%d] = %d %dj
    ", i, pCmplxDst2[2*i], pCmplxDst2[2*i+1]);
        }
    }

    实验现象(按下K3按键后串口打印实数乘复数):

     

    20.6 实验例程说明(MDK)

    配套例子:

    V6-215_DSP复数运算(模平方,复数乘复数和复数乘实数)

    实验目的:

    1. 学习DSP复数运算(模平方,复数乘复数和复数乘实数)

    实验内容:

    1. 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
    2. 按下按键K1,串口打函数DSP_MagSquared的输出数据。
    3. 按下按键K2,串口打函数DSP_CmplxMult的输出数据。
    4. 按下按键K3,串口打函数DSP_CmplxMultReal的输出数据。

    使用AC6注意事项

    特别注意附件章节C的问题

    上电后串口打印的信息:

    波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。

    详见本章的3.4  4.4,5.4小节。

    程序设计:

      系统栈大小分配:

     

      硬件外设初始化

    硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: bsp_Init
    *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    void bsp_Init(void)
    {
        /* 
           STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,HSI时钟:
           - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
           - 设置NVIV优先级分组为4。
         */
        HAL_Init();
    
        /* 
           配置系统时钟到168MHz
           - 切换使用HSE。
           - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
        */
        SystemClock_Config();
    
        /* 
           Event Recorder:
           - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
           - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
        */    
    #if Enable_EventRecorder == 1  
        /* 初始化EventRecorder并开启 */
        EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
        EventRecorderStart();
    #endif
        
        bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
        bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
        bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
        bsp_InitExtIO();   /* 初始化扩展IO */
        bsp_InitLed();        /* 初始化LED */        
    }

      主功能:

    主程序实现如下操作:

    •   启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
    •   按下按键K1,串口打函数DSP_MagSquared的输出数据。
    •   按下按键K2,串口打函数DSP_CmplxMult的输出数据。
    •   按下按键K3,串口打函数DSP_CmplxMultReal的输出数据。
    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: main
    *    功能说明: c程序入口
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
    *********************************************************************************************************
    */
    int main(void)
    {
        uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
        
    
        bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
        PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    
        PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
        
    
        bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
        /* 进入主程序循环体 */
        while (1)
        {
            bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    
            /* 判断定时器超时时间 */
            if (bsp_CheckTimer(0))    
            {
                /* 每隔100ms 进来一次 */  
                bsp_LedToggle(2);
            }
    
            ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
            if (ucKeyCode != KEY_NONE)
            {
                switch (ucKeyCode)
                {
                    case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下,求模平方 */
                        DSP_MagSquared();
                        break;
                        
                    case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下,求复数乘复数 */
                        DSP_CmplxMult();
                        break;
    
                    case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下,求复数乘实数 */
                        DSP_CmplxMultReal();
                        break;
    
                    default:
                        /* 其他的键值不处理 */
                        break;
                }
            }
        }
    }

    20.7 实验例程说明(IAR)

    配套例子:

    V6-215_DSP复数运算(模平方,复数乘复数和复数乘实数)

    实验目的:

    1. 学习DSP复数运算(模平方,复数乘复数和复数乘实数)

    实验内容:

    1. 启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
    2. 按下按键K1,串口打函数DSP_MagSquared的输出数据。
    3. 按下按键K2,串口打函数DSP_CmplxMult的输出数据。
    4. 按下按键K3,串口打函数DSP_CmplxMultReal的输出数据。

    上电后串口打印的信息:

    波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。

    详见本章的3.4  4.4,5.4小节。

    程序设计:

      系统栈大小分配:

     

      硬件外设初始化

    硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: bsp_Init
    *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    void bsp_Init(void)
    {
        /* 
           STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,HSI时钟:
           - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
           - 设置NVIV优先级分组为4。
         */
        HAL_Init();
    
        /* 
           配置系统时钟到168MHz
           - 切换使用HSE。
           - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
        */
        SystemClock_Config();
    
        /* 
           Event Recorder:
           - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
           - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
        */    
    #if Enable_EventRecorder == 1  
        /* 初始化EventRecorder并开启 */
        EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
        EventRecorderStart();
    #endif
        
        bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
        bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
        bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
        bsp_InitExtIO();   /* 初始化扩展IO */
        bsp_InitLed();        /* 初始化LED */        
    }

      主功能:

    主程序实现如下操作:

    •   启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
    •   按下按键K1,串口打函数DSP_MagSquared的输出数据。
    •   按下按键K2,串口打函数DSP_CmplxMult的输出数据。
    •   按下按键K3,串口打函数DSP_CmplxMultReal的输出数据。
    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: main
    *    功能说明: c程序入口
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
    *********************************************************************************************************
    */
    int main(void)
    {
        uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
        
    
        bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
        PrintfLogo();    /* 打印例程信息到串口1 */
    
        PrintfHelp();    /* 打印操作提示信息 */
        
    
        bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    
        /* 进入主程序循环体 */
        while (1)
        {
            bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    
            /* 判断定时器超时时间 */
            if (bsp_CheckTimer(0))    
            {
                /* 每隔100ms 进来一次 */  
                bsp_LedToggle(2);
            }
    
            ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
            if (ucKeyCode != KEY_NONE)
            {
                switch (ucKeyCode)
                {
                    case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下,求模平方 */
                        DSP_MagSquared();
                        break;
                        
                    case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下,求复数乘复数 */
                        DSP_CmplxMult();
                        break;
    
                    case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下,求复数乘实数 */
                        DSP_CmplxMultReal();
                        break;
    
                    default:
                        /* 其他的键值不处理 */
                        break;
                }
            }
        }
    }

    20.8 总结

    本期教程就跟大家讲这么多,有兴趣的可以深入研究下算法的具体实现。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/armfly/p/12855939.html
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