如何去移植ARM DSP的源码和库呢

　　第7章地址ARM DSP源码和库移植方法（IAR8）
　　本期教程主要讲解ARM官方DSP源码和库的移植以及一些相关知识的介绍。
　　总结7.1初级重要提示
　　IAR 请使用 8.30 及以上版本，CMSIS 请使用 5.6.0 及以上版本。
　　IAR 的工程创建，下载和调试方法，在 V6 用户手册中有详细说明 ？ mod=viewthread& tid= 93255 。
　　7.2 DSP库的下载和说明
　　下面详细的给大家讲解一下官方DSP库的移植。
　　7.2.1 DSP库的下载
　　DSP库是包含在CMSIS软件包（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）里面，所以下载DSP库也就是下载CMSIS软件包。这里提供三个可以下载的地方：
　　方式一：STM32CubeH7软件包里面。
　　各个版本的CubeH7软件包，都带有CMSIS文件夹，只是版本比较老，不推荐。即使是最新的CubeH7
　　软件包，包含的CMSIS软件包版本也有点低。
　　方式二：MDK安装目录（下面是5.6.0版本的路径）。
　　大家安装了新版MDK后，CMSIS软件包会在存在路径：ARMPACKARMCMSIS5.6.0CMSIS。
　　如果有更新的版本，推荐大家使用最新版本，
　　
　　方式三：GitHub。
　　通过GitHub获取也比较方便。点击就可以下载CMSIS软件包了。
　　
　　当然，也可以在ARM官网下载，只是这年ARM官网得非常频繁，通过检索功能找资料非常麻烦。所以不推荐大家到ARM官网下载资料了。
　　7.2.2 DSP的库说明
　　这里我们以CMSIS V5.6.0为标准进行移植。打开固件库里面的CMSIS文件，可以看到以下几个文件：
　　
　　其中DSP文件夹是我们需要的：
　　
　　例子文件夹里面的文件如下，主要是提供了一些例子：
　　
　　包括文件夹里面是DSP库的头文件：
　　
　　Lib文件夹里面是MDK（ ARM），IAR和CGG文件库：
　　
　　Projects这个里面版本的文件如下，提供了三个版本的工程模板，每个模板里面都要把所有源码文件添加进来：
　　
　　源文件夹中的文件如下，是DSP的源码文件：
　　
　　7.3 DSP库版本的区别
　　IAR版本的DSP库如下：
　　
　　arm_cortexM4lf_math.lib
　　Cortex-M4内核，l表示小端格式，f表示带FPU单元，M4仅支持单精度单精度浮点。
　　arm_cortexM4l_math.lib
　　Cortex-M4内核，l表示小端格式。
　　arm_cortexM4bf_math.lib
　　Cortex-M4内核，b表示大端格式，f表示带FPU单元，M4仅支持单精度单精度浮点。
　　arm_cortexM4b_math.lib
　　皮质-M4内核，B表示大端格式。
　　STM32F4是M4内核，单精度浮点，一般使用小端格式，所以我们选择库
　　arm_cortexM4lf_math.lib
　　7.4 DSP的库几个重要的预定义宏含义
　　根据用户的使用要求，这几个预定义宏可以添加到IAR的预定义选项中：
　　
　　这里将这几个预定义宏做个介绍：
　　ARM_MATH_BIG_ENDIAN：
　　大端格式。
　　ARM_MATH_MATRIX_CHECK：
　　检测矩阵的输入输出大小。
　　ARM_MATH_NEON：
　　ARM_MATH_NEON_EXPERIMENTAL：
　　这两个暂时用不到，因为M0，M3，M4和M7内核不支持NEON指令，需要等待升级到ARMv8.1-M架构。
　　ARM_MATH_ROUNDING：
　　主要用在浮点数转Q32，Q15和Q7，类似四舍五入的处理上，其他函数没时。
　　ARM_MATH_LOOPUNROLL：
　　用于4个为一组的小示范处理，重大执行速度。
　　通过下面的求值函数，可以方便的区别：
　　void arm_abs_f32（
　　const float32_t * pSrc，
　　float32_t * pDst，
　　uint32_t blockSize）
　　{
　　uint32_t blkCnt; /* Loop counter */
　　#if defined（ARM_MATH_NEON）
　　float32x4_t vec1;
　　float32x4_t res;
　　/* Compute 4 outputs at a time */
　　blkCnt = blockSize 》》 2U;
　　while （blkCnt 》 0U）
　　{
　　/* C = |A| */
　　/* Calculate absolute values and then store the results in the destination buffer. */
　　vec1 = vld1q_f32（pSrc）;
　　res = vabsq_f32（vec1）;
　　vst1q_f32（pDst， res）;
　　/* Increment pointers */
　　pSrc += 4;
　　pDst += 4;
　　/* Decrement the loop counter */
　　blkCnt--;
　　}
　　/* Tail */
　　blkCnt = blockSize & 0x3;
　　#else
　　#if defined （ARM_MATH_LOOPUNROLL）
　　/* Loop unrolling： Compute 4 outputs at a time */
　　blkCnt = blockSize 》》 2U;
　　while （blkCnt 》 0U）
　　{
　　/* C = |A| */
　　/* Calculate absolute and store result in destination buffer. */
　　*pDst++ = fabsf（*pSrc++）;
　　*pDst++ = fabsf（*pSrc++）;
　　*pDst++ = fabsf（*pSrc++）;
　　*pDst++ = fabsf（*pSrc++）;
　　/* Decrement loop counter */
　　blkCnt--;
　　}
　　/* Loop unrolling： Compute remaining outputs */
　　blkCnt = blockSize % 0x4U;
　　#else
　　/* Initialize blkCnt with number of samples */
　　blkCnt = blockSize;
　　#endif /* #if defined （ARM_MATH_LOOPUNROLL） */
　　#endif /* #if defined（ARM_MATH_NEON） */
　　while （blkCnt 》 0U）
　　{
　　/* C = |A| */
　　/* Calculate absolute and store result in destination buffer. */
　　*pDst++ = fabsf（*pSrc++）;
　　/* Decrement loop counter */
　　blkCnt--;
　　}
　　}
　　7.5 DSP库在IAR上的移植（源码移植方式）
　　下面我们讲解下如何在IAR上面移植DSP库源码，DSP库的移植相对比较容易。
　　7.5.1第一步：建立IAR工程并添加DSP库
　　为了网求方便起见，我们这里不再创建一个MDK工程了，直接以V6开发板中的例子：V6-001_跑马灯例子我们为模板（注意，要使用HAL版本的例子）进行添加培养。打开这个实例并在另外添加演示CMSIS/DSP：
　　
　　这里不需要添加C文件源，可以添加包含这些C文件的汇总文件，比如BasicMathFunctions.c文件里面的C文件：
　　#include “arm_abs_f32.c”
　　#include “arm_abs_q15.c”
　　#include “arm_abs_q31.c”
　　#include “arm_abs_q7.c”
　　#include “arm_add_f32.c”
　　#include “arm_add_q15.c”
　　#include “arm_add_q31.c”
　　#include “arm_add_q7.c”
　　#include “arm_dot_prod_f32.c”
　　#include “arm_dot_prod_q15.c”
　　#include “arm_dot_prod_q31.c”
　　#include “arm_dot_prod_q7.c”
　　#include “arm_mult_f32.c”
　　#include “arm_mult_q15.c”
　　#include “arm_mult_q31.c”
　　#include “arm_mult_q7.c”
　　#include “arm_negate_f32.c”
　　#include “arm_negate_q15.c”
　　#include “arm_negate_q31.c”
　　#include “arm_negate_q7.c”
　　#include “arm_offset_f32.c”
　　#include “arm_offset_q15.c”
　　#include “arm_offset_q31.c”
　　#include “arm_offset_q7.c”
　　#include “arm_scale_f32.c”
　　#include “arm_scale_q15.c”
　　#include “arm_scale_q31.c”
　　#include “arm_scale_q7.c”
　　#include “arm_shift_q15.c”
　　#include “arm_shift_q31.c”
　　#include “arm_shift_q7.c”
　　#include “arm_sub_f32.c”
　　#include “arm_sub_q15.c”
　　#include “arm_sub_q31.c”
　　#include “arm_sub_q7.c
　　这样一个，IAR编译后会自动关联，查看源码非方便：
　　
　　7.5.2这个已经：添加头文件路径
　　添加DSP所需的头文件路径，头文件路径是在模板工程中添加好的，这里只是跟大家看一下：
　　
　　这里要注意一点，直接添加路径LibrariesCMSISInclude里面的头文件，而没有添加LibrariesCMSISDSPInclude，这是因为路径LibrariesCMSISInclude里面已经包含了DSP库的头文件。
　　7.5.3 第三步：添加宏定义
　　我们这里只能使能一个宏定义ARM_MATH_LOOPUNROLL：
　　
　　7.5.4 第四步：开启FPU
　　需要通过MDK开启FPU，由于STM32F4支持单
　　
　　步精度浮点，这里要开启Sing Precision。7.5.5第五步：添加头文件arm_math.h
　　#DSP库函数的文件得添加包括“arm_math.h”就可以调用DSP库的API了。至此就完成了DSP库的移植。
　　7.6 DSP库在IAR上的移植（库移植） ）
　　移植方法与插件7.5小节的相同，仅第1步不同，将源码的添加为库添加：
　　
　　7.7升级到最新版DSP库方法
　　由于CMSIS软件实时更新的，这里提供一种升级的简单的方法，按照方法7.1小节的说明下载到最新版的CMSIS软件包，然后直接覆盖DSP工程里面的CMSIS压缩法。
　　7.8简易DSP库函数验证
　　这里我们主要运行arm_abs_f32，arm_abs_q31，arm_abs_q15这三个函数，以此来验证我们移植的DSP库是否正确。
　　配套例子：
　　本章配套了如下两个例子：
　　V6-200_DSP程序模板（源码方式）
　　V6-201_DSP程序模板（库方式）
　　实验目的：
　　1. 学习官方DSP库的移植
　　实验内容：
　　1. 按压结果K1， 串口打印函数arm_abs_f32的输出
　　2. 点击K2，耳机打印功能arm_abs_q31的输出结果
　　3。按下K3，串口的输出函数arm_abs_q15的输出结果
　　实验现象：
　　通过串口上位机软件SecureCRT看打印信息现象如下（分别出现了K1，K2，K3）。本章7.7小节所说的问题。
　　
　　程序设计：
　　程序的设计也比较简单，通过按下不同的按键从而打印不同的DSP库函数执行结果，主程序如下：
　　#include ”bsp.h“ /* 底层硬件驱动 */
　　#include ”arm_math.h“
　　/* 定义例程名和例程发布日期 */
　　#define EXAMPLE_NAME ”V7-ARM的DSP移植模板（源码方式）“
　　#define EXAMPLE_DATE ”2019-07-31“
　　#define DEMO_VER ”1.0“
　　static void PrintfLogo（void）;
　　static void PrintfHelp（void）;
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 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 */
　　float32_t pSrc;
　　float32_t pDst;
　　q31_t pSrc1;
　　q31_t pDst1;
　　q15_t pSrc2;
　　q15_t pDst2;
　　bsp_Init（）; /* 硬件初始化 */
　　PrintfLogo（）; /* 打印例程名称和版本等信息 */
　　PrintfHelp（）; /* 打印操作提示 */
　　bsp_StartAutoTimer（0， 100）; /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
　　/* 主程序大循环 */
　　while （1）
　　{
　　/* CPU空闲时执行的函数，在 bsp.c */
　　bsp_Idle（）;
　　/* 判断定时器超时时间 */
　　if （bsp_CheckTimer（0））
　　{
　　/* 每隔100ms 进来一次 */
　　/* 翻转LED2的状态 */
　　bsp_LedToggle（2）;
　　}
　　/* 处理按键事件 */
　　ucKeyCode = bsp_GetKey（）;
　　if （ucKeyCode 》 0）
　　{
　　/* 有键按下 */
　　switch （ucKeyCode）
　　{
　　case KEY_DOWN_K1： /* K1键按下 */
　　pSrc -= 1.23f;
　　arm_abs_f32（&pSrc， &pDst， 1）;
　　printf（”pDst = %frn“， pDst）;
　　break;
　　case KEY_DOWN_K2： /* K2键按下 */
　　pSrc1 -= 1;
　　arm_abs_q31（&pSrc1， &pDst1， 1）;
　　printf（”pDst1 = %drn“， pDst1）;
　　break;
　　case KEY_DOWN_K3： /* K3键按下 */
　　pSrc2 -= 1;
　　arm_abs_q15（&pSrc2， &pDst2， 1）;
　　printf（”pDst2 = %drn“， pDst2）;
　　break;
　　default：
　　break;
　　}
　　}
　　}
　　}
　　7.9
　　总结本期教程主要跟大家介绍了官方库的移植，比较简单的移植也比较简单，建议初学的同学按照这个步骤进行DSP移植。