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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。

目录

第7章   ARM DSP源码和库移植方法（IAR8）

7.1   初学者重要提示

7.2   DSP库的下载和说明

7.2.1  DSP库的下载

7.2.2  DSP库的说明

7.3   DSP库版本的区别

7.4   DSP库的几个重要的预定义宏含义

7.5   DSP库在IAR上的移植（源码移植方式）

7.5.1  第一步：建立IAR工程并添加DSP库

7.5.2  第二步：添加头文件路径

7.5.3  第三步：添加宏定义

7.5.4  第四步：开启FPU

7.5.5  第五步：添加头文件arm_math.h

7.6   DSP库在IAR上的移植（库移植方式）

7.7   升级到最新版DSP库方法

7.8   简易DSP库函数验证

7.9   总结

下面详细的给大家讲解一下官方DSP库的移植。

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：

每个版本的Cube软件包都会携带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。

大家安装了新版MDK后，CMSIS软件包会存在于路径：ARM\PACK\ARM\CMSIS\5.6.0\CMSIS。

如果有更新的版本，推荐大家使用最新版本，MDK的软包下载地址：http://www.keil.com/dd2/Pack/ 。

通过GitHub获取也比较方便，地址：https://github.com/ARM-software/CMSIS_5 。点击右上角就可以下载CMSIS软件包了。

当然，也可以在ARM官网下载，只是这两年ARM官网升级得非常频繁，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。

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，可以看到如下几个文件：

其中DSP文件夹是我们需要的：

Examples文件夹中的文件如下，主要是提供了一些例子：

Include文件夹里面是DSP库的头文件：

Lib文件夹里面是MDK（ARM），IAR和CGG版库文件：

Projects文件夹里面的文件如下，提供了三个版本的工程模板，每个模板里面都是把所有源码文件添加了进来：

Source文件夹中的文件如下，这个是DSP的源码文件：

IAR版本的DSP库如下：

Cortex-M7内核，l表示小端格式，s表示带FPU单元，Single Precision单精度浮点。iar_cortexM7lf_math.a

Cortex-M7内核，l表示小端格式，f表示带FPU单元， Double Precision双精度浮点。

Cortex-M7内核，l表示小端格式。

Cortex-M7内核，b表示大端格式，s表示带FPU单元，Single Precision单精度浮点。

Cortex-M7内核，b表示大端格式，f表示带FPU单元， Double Precision双精度浮点。

Cortex-M7内核，b表示大端格式。

STM32H7是M7内核，双精度浮点，一般使用小端格式，所以我们选择库iar_cortexM7lf_math.a

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：

大端格式。

检测矩阵的输入输出大小

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。

主要用在浮点数转Q32，Q15和Q7时，类似四舍五入的处理上，其它函数没用到。

用于4个为一组的的小批量处理上，加快执行速度。

通过下面的求绝对值函数，可以方便的看出区别：

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。

为了方便起见，我们这里不再专门建立一个MDK工程了，直接以V7开发板中的例子：V7-001_跑马灯例程为模板进行添加即可。打开这个实例并在左侧添加分组CMSIS/DSP：

我们这里不需要添加每个C文件源码，仅需添加包含这些C文件的汇总文件，比如BasicMathFunctions.c文件里面包含的C文件就是：

这样一来，IAR编译后会自动关联，查看源码非方便：

添加DSP所需的头文件路径，这个头文件路径是已经在模板工程中添加好的，这里只是跟大家强调一下：

这里要注意一点，为什么直接添加路径Libraries\CMSIS\Include里面的头文件即可，而没有添加Libraries\CMSIS\DSP\Include，这是因为路径Libraries\CMSIS\Include里面已经包含了DSP库的头文件。

我们这里仅使能一个宏定义ARM_MATH_LOOPUNROLL：

需要客户通过MDK开启FPU，由于STM32H7支持双精度浮点，这里要开启Double Precision。

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。

移植方法与本章7.5小节的相同，仅第1步不同，将源码的添加修改为库添加：

由于CMSIS软件包是实时更新的，这里提供一种升级的简单办法，按照本章7.1小节的说明下载到最新版CMSIS软件包，然后直接覆盖DSP工程里面的CMSIS文件夹即可。

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：

实验目的：

1. 学习官方DSP库的移植

实验内容：

1. 按下按键K1, 串口打印函数arm_abs_f32的输出结果

2. 按下按键K2, 串口打印函数arm_abs_q31的输出结果

3. 按下按键K3, 串口打印函数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（分别按几次K1，K2，K3）。如果编译的是MDK的AC6工程，特别要注意本章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：

本期教程主要跟大家介绍了官方DSP库的移植，相对来说移植也比较简单，建议初学的同学按照这个步骤移植一遍。