第11章 StatisticsMathFunctions的使用(一)

11.1.3 arm_max_q15

    函数定义如下：
      void arm_max_q15(q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q15_t * pResult, uint32_t * pIndex)
    参数定义：
           [in]  *pSrc      points to the input vector   
           [in]  blockSize  length of the input vector   
       [out] *pResult   maximum value returned here   
       [out] *pIndex    index of maximum value returned here   

11.1.4 arm_max_q7

    函数定义如下：
      void arm_max_q7(q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q7_t * pResult, uint32_t * pIndex)
    参数定义：
       [in]  *pSrc      points to the input vector   
       [in]  blockSize  length of the input vector   
       [out] *pResult   maximum value returned here   
       [out] *pIndex    index of maximum value returned here   

11.1.5 实例讲解

实验目的：
    1. 学习FastMathFunctions中最大值的求解
实验内容：
    1. 按下按键K1, 串口打印函数DSP_Max的输出结果
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_Max
*    功能说明: 求最大值
*    形    参：无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Max(void)
{                                                                                             
float32_t pSrc[10] = {0.6948, 0.3171, 0.9502, 0.0344, 0.4387, 0.3816, 0.7655, 0.7952, 0.1869, 0.4898};
                                                                                                       (1)
float32_t pResult;
uint32_t pIndex;
q31_t pSrc1[10];
q31_t pResult1;
q15_t pSrc2[10];
q15_t pResult2;
q7_t pSrc3[10];
q7_t pResult3;
arm_max_f32(pSrc, 10, &pResult, &pIndex);
printf("arm_max_f32 : pResult = %f  pIndex = %drn", pResult, pIndex);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc1[pIndex] = rand();                                                                   (2)
}
arm_max_q31(pSrc1, 10, &pResult1, &pIndex);
printf("arm_max_q31 : pResult = %d  pIndex = %drn", pResult1, pIndex);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc2[pIndex] = rand()%32768;                                                             (3)
}
arm_max_q15(pSrc2, 10, &pResult2, &pIndex);
printf("arm_max_q15 : pResult = %d  pIndex = %drn", pResult2, pIndex);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc3[pIndex] = rand()%128;                                                               (4)
}
arm_max_q7(pSrc3, 10, &pResult3, &pIndex);
printf("arm_max_q7 : pResult = %d  pIndex = %drn", pResult3, pIndex);
printf("******************************************************************rn");
}

1. 这里10个浮点随机数是通过matlab生成的，生成方法很简单，在命令窗口输入命令：
       rand(1, 10)  %1行10列
    获取结果如下：

    如果想获取整形随机数，可以使用函数：
       randi(32768,  1, 10)  %生成的随机数不超过32768， 1行10列。

2. 使用stdlib.h中的rand生成伪随机数。
3. 通过对32768求余获得可以用于函数arm_max_q15的数据。
4. 通过对128求余获得可以用于函数arm_max_q7的数据。

11.2 最小值Minimum

    这部分函数用于计算数组中的最小值，并返回数组中的最小值和最小值在数组中的位置。

11.2.1 arm_min_f32

    此函数的使用比较简单，函数定义如下：
      void arm_ min _f32(float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult, uint32_t * pIndex)
    参数定义：
           [in]  *pSrc      points to the input vector   
       [in]  blockSize  length of the input vector   
       [out] *pResult   maximum value returned here   
           [out] *pIndex    index of maximum value returned here   

11.2.2 arm_ min _q31

    函数定义如下：
      void arm_ min _q31(q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q31_t * pResult, uint32_t * pIndex)
    参数定义：
           [in]  *pSrc      points to the input vector   
       [in]  blockSize  length of the input vector   
       [out] *pResult   maximum value returned here   
      [out] *pIndex    index of maximum value returned here

11.2.5 实例讲解

实验目的：
    1. 学习FastMathFunctions中最小值的求解
实验内容：
       1. 按下按键K2, 串口打印函数DSP_Min的输出结果
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_Min
*    功能说明: 求最小值
*    形    参：无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Min(void)                                                                              (1)
{
float32_t pSrc[10] = {0.6948, 0.3171, 0.9502, 0.0344, 0.4387, 0.3816, 0.7655, 0.7952, 0.1869, 0.4898};
float32_t pResult;
uint32_t pIndex;
q31_t pSrc1[10];
q31_t pResult1;
q15_t pSrc2[10];
q15_t pResult2;
q7_t pSrc3[10];
q7_t pResult3;
arm_min_f32(pSrc, 10, &pResult, &pIndex);
printf("arm_min_f32 : pResult = %f  pIndex = %drn", pResult, pIndex);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc1[pIndex] = rand();
}
arm_min_q31(pSrc1, 10, &pResult1, &pIndex);
printf("arm_min_q31 : pResult = %d  pIndex = %drn", pResult1, pIndex);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc2[pIndex] = rand()%32768;
}
arm_min_q15(pSrc2, 10, &pResult2, &pIndex);
printf("arm_min_q15 : pResult = %d  pIndex = %drn", pResult2, pIndex);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc3[pIndex] = rand()%128;
}
arm_min_q7(pSrc3, 10, &pResult3, &pIndex);
printf("arm_min_q7 : pResult = %d  pIndex = %drn", pResult3, pIndex);
printf("******************************************************************rn");
}

1. 这里求最小值跟上面求最大值基本是一样的。

11.3 平均值Mean

    这部分函数用于计算数组的平均值。公式描述如下：
    Result = (pSrc[0] + pSrc[1] + pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1]) / blockSize;   

11.3.1 arm_mean_f32

    此函数的使用比较简单，函数定义如下：
      void arm_mean_f32(float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult)
    参数定义：
      [in]*pSrc      points to the input vector
      [in] blockSize  length of the input vector
      [out]*pResult  mean value returned here

11.3.2 arm_ mean _q31

    函数定义如下：
       void arm_mean_q31(q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q31_t * pResult)
   参数定义：
       [in]*pSrc      points to the input vector
       [in] blockSize  length of the input vector
       [out]*pResult  mean value returned here
    注意事项：
     求平均前的数据之和是赋值给了64位累加器，然后再求平均。

11.3.3 arm_ mean _q15

    函数定义如下：
      void arm_mean_q15(q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q15_t * pResult)
    参数定义：
      [in]*pSrc      points to the input vector
      [in] blockSize  length of the input vector
      [out]*pResult  mean value returned here
    注意事项：
    求平均前的数据之和是赋值给了32位累加器，然后再求平均。

11.3.4 arm_ mean _q7

    函数定义如下：
      void arm_mean_q7(q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q7_t * pResult)
    参数定义：
      [in]*pSrc      points to the input vector
      [in] blockSize  length of the input vector
      [out]*pResult  mean value returned here
    注意事项：
    求平均前的数据之和是赋值给了32位累加器，然后再求平均。

11.3.5 实例讲解

实验目的：
     1. 学习FastMathFunctions中平均值的求解
实验内容：
    1. 按下按键K3, 串口打印函数DSP_Mean的输出结果
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_Mean
*    功能说明: 求平均
*    形    参：无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Mean(void)
{
float32_t pSrc[10] = {0.6948, 0.3171, 0.9502, 0.0344, 0.4387, 0.3816, 0.7655, 0.7952, 0.1869, 0.4898};
float32_t pResult;
uint32_t pIndex;
q31_t pSrc1[10];
q31_t pResult1;
q15_t pSrc2[10];
q15_t pResult2;
q7_t pSrc3[10];
q7_t pResult3;
arm_mean_f32(pSrc, 10, &pResult);
printf("arm_mean_f32 : pResult = %frn", pResult);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc1[pIndex] = rand();
}
arm_mean_q31(pSrc1, 10, &pResult1);
printf("arm_mean_q31 : pResult = %drn", pResult1);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc2[pIndex] = rand()%32768;
}
arm_mean_q15(pSrc2, 10, &pResult2);
printf("arm_mean_q15 : pResult = %drn", pResult2);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc3[pIndex] = rand()%128;
}
arm_mean_q7(pSrc3, 10, &pResult3);
printf("arm_mean_q7 : pResult = %drn", pResult3);
printf("******************************************************************rn");
}

谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。谢谢大神。

客气，，，，，，，，，

11.4 功率Power

    这部分函数用于计算数组的功率。公式描述如下：
    Result = pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + pSrc[2] * pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1];   

11.4.1 arm_power_f32

    函数定义如下：
      void arm_power_f32(float32_t * pSrc, uint32_t blockSize, float32_t * pResult)
    参数定义：
      [in]  *pSrc     points to the input vector   
      [in]  blockSize length of the input vector   
      [out] *pResult sum of the squares value returned here

11.4.2 arm_power_q31

   函数定义如下：
      void arm_power_q31(q31_t * pSrc, uint32_t blockSize, q63_t * pResult)
   参数定义：
      [in]  *pSrc     points to the input vector   
      [in]  blockSize length of the input vector   
      [out] *pResult sum of the squares value returned here   
     注意事项：
    输入参数是1.31格式，两个数据的乘积就是1.31*1.31 = 2.62格式，这里将此结果右移14位，也就是将低14位数据截取掉，最终的输出做64位饱和运算，结果是16.48格式。

11.4.3 arm_power_q15

    函数定义如下：
        void arm_power_q15(q15_t * pSrc, uint32_t blockSize, q63_t * pResult)
    参数定义：
       [in]  *pSrc     points to the input vector   
       [in]  blockSize length of the input vector   
       [out] *pResult sum of the squares value returned here   
    注意事项：
    输入参数是1.15格式，两个数据的乘积就是1.15*1.15 = 2.30格式，最终的输出做64位饱和运算，结果是34.30格式。

11.4.4 arm_power_q7

    函数定义如下：
      void arm_power_q7(q7_t * pSrc, uint32_t blockSize, q31_t * pResult)
    参数定义：
      [in]  *pSrc     points to the input vector   
      [in]  blockSize length of the input vector   
      [out] *pResult sum of the squares value returned here   
    注意事项：
    输入参数是1.7格式，两个数据的乘积就是1.7*1.7 = 2.14格式，最终的输出做32位饱和运算，结果是18.14格式。

11.4.5 实例讲解

实验目的：
    1. 学习FastMathFunctions中功率的求解
实验内容：
     1. 按下摇杆UP键, 串口打印函数DSP_Power的输出结果
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_Power
*    功能说明: 求功率
*    形    参：无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void DSP_Power(void)
{
float32_t pSrc[10] = {0.6948, 0.3171, 0.9502, 0.0344, 0.4387, 0.3816, 0.7655, 0.7952, 0.1869, 0.4898};
float32_t pResult;
uint32_t pIndex;
q31_t pSrc1[10];
q63_t pResult1;
q15_t pSrc2[10];
q63_t pResult2;
q7_t pSrc3[10];
q31_t pResult3;
arm_power_f32(pSrc, 10, &pResult);
printf("arm_power_f32 : pResult = %frn", pResult);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc1[pIndex] = rand();
}
arm_power_q31(pSrc1, 10, &pResult1);
printf("arm_power_q31 : pResult = %lldrn", pResult1);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc2[pIndex] = rand()%32768;
}
arm_power_q15(pSrc2, 10, &pResult2);
printf("arm_power_q15 : pResult = %lldrn", pResult2);
/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc3[pIndex] = rand()%128;
}
arm_power_q7(pSrc3, 10, &pResult3);
printf("arm_power_q7 : pResult = %drn", pResult3);
printf("******************************************************************rn");
}

11.5 总结

    本期教程就跟大家讲这么多，有兴趣的可以深入研究这些函数源码的实现。

分享完成，，，，，，，，，，，