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《手把手教你学STM32》 DSP测试实验适用平台 STM32F1xx 开发板（正点原子） STM32F4xx 开发板（正点原子） ddddd 淘宝店铺：技术论坛:

DSP测试实验参考资料：探索者STM32F4开发板《STM32F4开发指南-库函数版本》-第52章 DSP测试实验淘宝店铺：技术论坛:

目录 DSP功能介绍-STM32F4 1 DSP源码库介绍 2 DSP库运行环境搭建 2 DSP库使用实例讲解 3 淘宝店铺：技术论坛:

DSP功能介绍 DSP功能描述 STM32F4除了带有32单精度硬件FPU外，在数字信号处理方面还增加了DSP指令集。支持诸如单周期乘加指令(MAC)，优化的单指令多数据指令（SIMD),饱和算数等多种数字信号处理指令集。 M4执行所有的 DSP指令集都可以在单周期完成,而M3需要多个指令和多个周期才能完成。淘宝店铺：技术论坛:

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DSP功能介绍 Cortex-M4支持SIMD指令集，这在-M3/M0系列是不可用的。上述表中的指令，有的属于SIMD指令。与硬件乘法器一起工作（MAC），使所有这些指令都能在单个周期内执行。受益于SIMD指令的支持，Cortex-M4处理器能在单周期内完成高达32×32+6464的运算，为其他任务释放处理器的带宽，而不是被乘法和加法消耗运算资源。比如一个比较复杂的运算：两个16×16乘法加上一个32位加法，如图所示：淘宝店铺：技术论坛:

DSP功能介绍以上图片所示的运算，即：SUM = SUM +（A* C）+（B *D），在STM32F4上面，可以被编译成由一条单周期指令完成。淘宝店铺：技术论坛:

DSP源码库介绍 DSP源码库介绍淘宝店铺：技术论坛:

DSP源码库介绍软件包目录：光盘8，STM32参考资料STM32F4xx固件库STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0LibrariesCMSISDSP_Lib Source文件夹是所有DSP库的源码，Examples文件夹是对应的测试实例。测试实例都是带main函数的，也就是拿到工程中可以直接使用。淘宝店铺：技术论坛:

DSP源码库介绍 DSP库介绍 BasicMathFunctions 基本数学函数：提供浮点数的各种基本运算函数，如向量加减乘除等运算。 CommonTables arm_common_tables.c文件提供位翻转或相关参数表。 ComplexMathFunctions 复杂数学功能，如向量处理，求模运算的。 ControllerFunctions 控制功能函数。包括正弦余弦，PID电机控制，矢量Clarke变换，矢量Clarke逆变换等。 FastMathFunctions 快速数学功能函数。提供了一种快速的近似正弦，余弦和平方根等相比CMSIS计算库要快的数学函数。淘宝店铺：技术论坛:

DSP源码库介绍 FilteringFunctions 滤波函数功能，主要为FIR和LMS（最小均方根）等滤波函数。 MatrixFunctions 矩阵处理函数。包括矩阵加法、矩阵初始化、矩阵反、矩阵乘法、矩阵规模、矩阵减法、矩阵转置等函数。 StatisticsFunctions 统计功能函数。如求平均值、最大值、最小值、计算均方根RMS、计算方差/标准差等。 SupportFunctions 支持功能函数，如数据拷贝，Q格式和浮点格式相互转换，Q任意格式相互转换。 TransformFunctions 变换功能。包括复数FFT（CFFT）/复数FFT逆运算（CIFFT）、实数FFT（RFFT）/实数FFT逆运算（RIFFT）、和DCT（离散余弦变换）和配套的初始化函数。淘宝店铺：技术论坛:

DSP源码库介绍对于DSP库源码，代码量很大，ST为我们提了.lib格式的文件，方便使用。这些.lib文件就是由Source文件夹下的源码编译生成的，如果想看某个函数的源码，大家可以在Source文件夹下面查找。 .lib格式文件路径：STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0LibrariesCMSISLibARM 总共有8个.lib文件，如下：淘宝店铺：技术论坛:

DSP源码库介绍 arm_cortexM0b_math.lib (Cortex-M0大端模式) arm_cortexM0l_math.lib (Cortex-M0小端模式) arm_cortexM3b_math.lib (Cortex-M3大端模式) arm_cortexM3l_math.lib (Cortex-M3小端模式) arm_cortexM4b_math.lib (Cortex-M4大端模式) arm_cortexM4bf_math.lib (Cortex-M4小端模式) arm_cortexM4l_math.lib (浮点Cortex-M4大端模式) arm_cortexM4lf_math.lib (浮点Cortex-M4小端模式) 我们得根据所用MCU内核类型以及端模式来选择符合要求的.lib文件，本章我们所用的STM32F4属于CortexM4F内核，小端模式，应选择：arm_cortexM4lf_math.lib(浮点Cortex-M4小端模式)。淘宝店铺：技术论坛:

DSP库运行环境搭建 DSP库运行环境搭建淘宝店铺：技术论坛:

DSP库运行环境搭建 DSP库运行环境搭建步骤添加文件。 Include文件夹，是直接拷贝：STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0LibrariesCMSISInclude 淘宝店铺：技术论坛:

DSP库运行环境搭建 ②添加arm_cortexM4lf_math.lib文件到工程，并把include文件夹包含到path。淘宝店铺：技术论坛:

DSP库运行环境搭建添加全局宏定义为了使用DSP库的所有功能，我们还需要添加几个全局宏定义： 1，__FPU_USED ：这个如果在MDK中开启了，就不需要再填 2，__FPU_PRESENT ：这个在stm32f4xx.h默认开启，可以不填 3，ARM_MATH_CM4 4，__CC_ARM 5，ARM_MATH_MATRIX_CHECK 6，ARM_MATH_ROUNDING 淘宝店铺：技术论坛:

DSP库运行环境搭建在Define处要输入的所有宏为：STM32F40_41xxx,USE_STDPERIPH_DRIVER,ARM_MATH_CM4,__CC_ARM,ARM_MATH_MATRIX_CHECK,ARM_MATH_ROUNDING 淘宝店铺：技术论坛:

DSP库测试 DSP库测试淘宝店铺：技术论坛:

DSP库测试 DSP库测试实例介绍 sin(x)2+cos(x)2=1 MDK的标准库（math.h）提供我们：sin、cos、sinf和cosf等4个函数，带f的表示单精度浮点型运算，即float型，而不带f的表示双精度浮点型，即double。 STM32F4的DSP库，则提供我们另外两个函数：arm_sin_f32和arm_cos_f32（注意：需要添加：arm_math.h头文件才可使用!!!），这两个函数也是单精度浮点型的，用法同sinf和cosf一模一样。淘宝店铺：技术论坛:

DSP库测试本例程测试： arm_sin_f32 & arm_cos_f32 和 sinf&cosf 的速度差别。淘宝店铺：技术论坛:

DSP库测试 DSP FFT测试大家参考教程自行测试。淘宝店铺：技术论坛:

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