第8章 BasicMathFunctions的使用（一）

8.4.4 arm_mult_q7

    这个函数用于求8位定点数的乘法，源代码分析如下：
复制代码
/**
* @brief Q7 vector multiplication
* @param[in] *pSrcA points to the first input vector
* @param[in] *pSrcB points to the second input vector
* @param[out] *pDst points to the output vector
* @param[in] blockSize number of samples in each vector
* @return none.
*
* Scaling and Overflow Behavior: (1)
* par
* The function uses saturating arithmetic.
* Results outside of the allowable Q7 range [0x80 0x7F] will be saturated.
*/
void arm_mult_q7(
q7_t * pSrcA,
q7_t * pSrcB,
q7_t * pDst,
uint32_t blockSize)
{
uint32_t blkCnt; /* loop counters */
#ifndef ARM_MATH_CM0_FAMILY
/* Run the below code for Cortex-M4 and Cortex-M3 */
q7_t out1, out2, out3, out4; /* Temporary variables to store the product */
/* loop Unrolling */
blkCnt = blockSize >> 2u;
/* First part of the processing with loop unrolling. Compute 4 outputs at a time.
** a second loop below computes the remaining 1 to 3 samples. */
while(blkCnt > 0u)
{
/* C = A * B */
/* Multiply the inputs and store the results in temporary variables */ (2)
out1 = (q7_t) __SSAT((((q15_t) (*pSrcA++) * (*pSrcB++)) >> 7), 8);
out2 = (q7_t) __SSAT((((q15_t) (*pSrcA++) * (*pSrcB++)) >> 7), 8);
out3 = (q7_t) __SSAT((((q15_t) (*pSrcA++) * (*pSrcB++)) >> 7), 8);
out4 = (q7_t) __SSAT((((q15_t) (*pSrcA++) * (*pSrcB++)) >> 7), 8);
/* Store the results of 4 inputs in the destination buffer in single cycle by packing */
*__SIMD32(pDst)++ = __PACKq7(out1, out2, out3, out4); (3)
/* Decrement the blockSize loop counter */
blkCnt--;
}
/* If the blockSize is not a multiple of 4, compute any remaining output samples here.
** No loop unrolling is used. */
blkCnt = blockSize % 0x4u;
#else
/* Run the below code for Cortex-M0 */
/* Initialize blkCnt with number of samples */
blkCnt = blockSize;
#endif /* #ifndef ARM_MATH_CM0_FAMILY */
while(blkCnt > 0u)
{
/* C = A * B */
/* Multiply the inputs and store the result in the destination buffer */
*pDst++ = (q7_t) __SSAT((((q15_t) (*pSrcA++) * (*pSrcB++)) >> 7), 8);
/* Decrement the blockSize loop counter */
blkCnt--;
}
}

1. 这个函数使用了饱和算法。
    所得结果是Q7格式，范围 [0x80 0x7F]。
2. 将两个Q7格式的数据乘积左移7位，也就是丢掉低7位的数据，并将所得结果饱和到8位精度。
3. __PACKq7函数可以在一个时钟周期就能完成相应操作。

8.4.5 实例讲解

实验目的：
    1. 四种类型数据的乘法。
实验内容：
    1. 按下摇杆的UP键, 串口打印输出结果
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：
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: DSP_Multiplication
*    功能说明: 乘法
*    形 参：无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Multiplication(void)
{
static float32_t pSrcA[5] = {1.0f,1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
static float32_t pSrcB[5] = {1.0f,1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
static float32_t pDst[5];
static q31_t pSrcA1[5] = {1,1,1,1,1};
static q31_t pSrcB1[5] = {1,1,1,1,1};
static q31_t pDst1[5];
static q15_t pSrcA2[5] = {1,1,1,1,1};
static q15_t pSrcB2[5] = {1,1,1,1,1};
static q15_t pDst2[5];
static q7_t pSrcA3[5] = {0x70,1,1,1,1};
static q7_t pSrcB3[5] = {0x7f,1,1,1,1};
static q7_t pDst3[5];
pSrcA[0] += 1.1f;
arm_mult_f32(pSrcA, pSrcB, pDst, 5);
printf("arm_mult_f32 = %frn", pDst[0]);
pSrcA1[0] += 1;
arm_mult_q31(pSrcA1, pSrcB1, pDst1, 5);
printf("arm_mult_q31 = %drn", pDst1[0]);
pSrcA2[0] += 1;
arm_mult_q15(pSrcA2, pSrcB2, pDst2, 5);
printf("arm_mult_q15 = %drn", pDst2[0]);
pSrcA3[0] += 1;
arm_mult_q7(pSrcA3, pSrcB3, pDst3, 5);
printf("arm_mult_q7 = %drn", pDst3[0]);
printf("***********************************rn");
}


8.5 总结

     本期教程就跟大家讲这么多，还是那句话，可以自己写些代码调用本期教程中讲的这几个函数，如果可以的话，可以自己尝试直接调用这些DSP指令。

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