当前位置: 首页 > news >正文

嵌入式开发:傅里叶变换(5):基于STM32,实现CMSIS中的DSP库

目录

步骤 1:准备工作

步骤 2:创建 Keil 项目,并配置工程

步骤 3:在MDK工程上添加 CMSIS-DSP 库

步骤 5:编写代码

步骤 6:配置时钟和优化

步骤 7:调试与验证

步骤 8:优化和调整

注意事项:


在 STM32L071KZT6 上使用 MDK(Keil uVision)移植 DSP 库源码,并且基于 HAL 库进行开发,可以按照以下步骤进行操作:

步骤 1:准备工作

  1. 安装 Keil MDK:。
  2. 安装 STM32CubeMX:                                                                                                         参考博客:STM32开发,安装代码生成工具CubeMX_stm32cubemxzip-CSDN博客
  3. 下载 DSP 库源码

从 STMicroelectronics 官网或者 ARM 官方下载 CMSIS-DSP 库源码。这个库包括了许多数学运算、滤波器、FFT等功能,并且专为 ARM Cortex-M 系列微控制器优化。                                        注意:MDK 请使用 5.26 及其以上版本,CMSIS 软件包请使用 5.6.0 及其以上版本。       

 安装了新版 MDK 后,CMSIS 软件包会存在于路径:D:\keil\Arm\Packs\ARM\CMSIS\5.9.0

打开固件库的CMSIS库,可以看看到下面的列表:

其中 DSP 文件夹是我们需要的:

关于DSP 文件夹的介绍见博客:

步骤 2:创建 Keil 项目,并配置工程

参考博客CubeMX配置STM32L071KZT6

步骤 3:在MDK工程上添加 CMSIS-DSP 库

  1. 添加DSP文件夹,用于放置DSP库:CMSIS/DSP:

  2. 导入 CMSIS-DSP 库
    • 在 Keil 项目中,右键点击 "CMSIS/DSP",选择 "Add Existing Files" 并添加 CMSIS-DSP 库中。
    • 进入以下路径(工程路径下):C:\Users\FCZ\Desktop\design\Fluxgate_code\Drivers\CMSIS\Lib\ARM,添加DSP库:l 表示小端格式,b 表示大端格式,Cortex-M0+ 处理器本身是小端架构,因此应该使用小端模式,否则会报错
  3. 配置宏定义:在 Keil 项目的 "Options for Target" 设置中,确保配置了正确的宏定义。对于 ARM Cortex-M0+ 内核,可能需要配置某些优化选项,如启用硬件除法(如果有)或选择定点运算模式。

        打开 Keil MDK,选择你的项目。

        右键点击项目,选择 "Options for Target"。

        在弹出的窗口中,选择 "C/C++" 选项卡。

        在 "Preprocessor Symbols" 中添加以下宏定义:ARM_MATH_CM0PLUS

    4.添加头文件

        添加文件路径:..\Drivers\CMSIS\DSP\Include

        用到 DSP 库函数的文件得添加#include "arm_math.h"就可以调用 DSP 库的 API 了。至此就完成了 DSP 库的移植。

步骤 5:编写代码

  1. 初始化 HAL 库:在 main.c 中,初始化 HAL 库和外设。 示例:
    #include "stm32l0xx_hal.h"
    #include "arm_math.h"
    
    void HAL_Init(void);
    void SystemClock_Config(void);
    void MX_GPIO_Init(void);
    
    float32_t pSrc = -12;
    float32_t pDst;
    
    int main(void)
    {
        // 初始化 HAL 库
        HAL_Init();
        SystemClock_Config();
        MX_GPIO_Init();
    
        // 初始化 DSP 库
        DSP_Init();
    
        while (1)
        {
            // 调用 DSP 函数
           arm_abs_f32(&pSrc, &pDst, 1);
        }
    }
    

步骤 6:配置时钟和优化

  1. 时钟配置:确保系统时钟设置符合 DSP 库的要求,特别是在处理大型数据时,时钟的速度会影响 DSP 的性能。
  2. 优化设置:可以在 Keil 的项目设置中启用优化选项,启用硬件加速指令(如果处理器支持),以及通过定点运算(如果你不需要浮点计算)来提高性能。

步骤 7:调试与验证

  1. 编译代码:在 Keil 中点击 "Build" 编译项目,确保没有错误。
  2. 下载并调试程序:将程序下载到 STM32L071KZT6 开发板,使用 Keil 的调试工具调试代码,查看 DSP 运算结果。
  3. 验证 DSP 运算结果:检查 DSP 运算的输出,确保它们符合预期。如果需要,可以在调试过程中设置断点,单步执行并查看数据。

步骤 8:优化和调整

  1. 性能优化:对于较大数据量的 DSP 运算,可以考虑启用硬件浮点单元(如果芯片支持)或使用定点计算来优化性能。
  2. 内存优化:根据需要,优化内存的使用,避免不必要的内存占用,尤其是在资源受限的情况下。

注意事项:

  • 硬件浮点支持:STM32L071KZT6 基于 Cortex-M0+ 内核,不支持硬件浮点单元,因此要么使用软件浮点运算,要么使用定点运算来优化性能。
  • 定点运算优化:如果不使用浮点计算,CMSIS-DSP 库也支持定点运算,可以在库初始化时配置定点模式。
  • 库版本兼容性:确保所使用的 CMSIS-DSP 库版本与 Keil MDK 以及 STM32L071 相兼容。

相关文章:

  • C语言常见概念
  • 代码随想录算法训练营 | 图论 | DFS
  • 《几何原本》命题I.8
  • 【QGIS二次开发】地图显示与交互-01
  • 分类任务和回归任务的区别
  • 第八章 函数
  • LeetCode热题100JS(20/100)第四天|​41. 缺失的第一个正数​|​73. 矩阵置零​|​54. 螺旋矩阵​|​48. 旋转图像​
  • Arm64架构的Linux服务器安装jdk8
  • 叁[3],直线的角度问题
  • HTML-05NPM使用踩坑
  • clickhouse-介绍、安装、数据类型、sql
  • 编写一个基于OpenSSL的SSL/TLS服务端(HTTPS)可运行的完整示例
  • 深度解析 | 2025 AI新突破,物理信息神经网络(PINN):Nature级顶刊的「科研加速器」,70份源码论文速取!
  • run方法执行过程分析
  • 【笔记ing】python
  • 欧盟电动汽车销量下滑5.9%?电动车没人买了?
  • 【零基础到精通Java合集】第十集:List集合框架
  • deepseek使用记录20
  • 辛格迪客户案例 | 深圳善康医药科技GMP培训管理(TMS)项目
  • FlashAttention CUDA不匹配问题(CUDA的正确安装)与编译卡住问题解决方法
  • 信息平台网站的建设 文档/宁波网站建设优化企业
  • 肇庆网站开发/站长工具最近查询
  • 潍坊网站建设方案推广/把百度网址大全设为首页
  • 云南旅行社网站建设/全网优化推广
  • 宁波外贸建站公司/如何制作自己的网站?
  • 酒店专业培训网站建设/网络营销中心