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[其他] 【MM32F5270开发板试用】浮点数**算初体验

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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
开发板
非常有幸参加本次灵动MM32F5270开发板的试用活动，感谢技术社区与厂家给予的宝贵机会。
本次测试着眼于对芯片的浮点及DSP运算的性能及应用评估。

1、开发板上手
利用开发板附带的USB Type-C线、PWLINK即可实现电源供给和基本的调试需要。

5119963f978164163b.png

在安装MindMotion.MM32F5277E_DFP.0.0.6.pack遇到如下的报错，更新MDK版本后重新安装，问题得以解决。

7774363f9781ca7a2e.png

3158163f97822a3603.png
————————————————


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l63t89
版权声明：本文为CSDN博主「极术社区」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_47569031/article/details/127404099  发表于 2023-2-25 10:53

相关帖子
 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:54 | 显示全部楼层
2、测试准备
与其它M系列芯片数**算应用类似，应当找到相应的数学库，添加头文件，方可进行下一步操作。
2966963f97853a7bfe.png
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:56 | 显示全部楼层
如下图所示，新建了math文件夹，将数学库和头文件添加进去。
13963f978c2637c2.png
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:56 | 显示全部楼层
一般情况下，在进行其它型号M系列芯片数**算开发时，还要添加必要的FPU和MATH宏，但这里却并不必要，实际测试下来，并没有什么影响。
3049863f978cf06c72.png
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:57 | 显示全部楼层
测试说明
测试工程是基于MindSDK的plus-f5270_uart_basic_mdk进行的。
首先添加了SysTick相关配置，以保证能够统计相应计算的ticks消耗。
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  1. void delay_1ms(uint32_t count)
    

  2. {
    


  3. 

  4. delay =count;
    

  5. while (0U != delay)
    

  6. {
    

  7. }
    

  8. 1
    

  9. 2
    

  10. 3
    

  11. 4
    

  12. }
    


  13. 

  14. void delay_decrement(void)
    

  15. {
    


  16. 

  17. if(0U != delay)
    

  18. {
    

  19.     delay--;
    

  20. }
    

  21. 1
    

  22. 2
    

  23. 3
    

  24. 4
    

  25. }
    


  26. 

  27. void SysTick_Init(void)
    

  28. {
    


  29. 

  30. if(SysTick_Config(CLOCK_SYS_FREQ/1000U))
    

  31. {
    

  32.     while (1)
    

  33.     {
    


  34. 

  35.     }        
    

  36. }
    

  37. NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U);
    

  38. 1
    

  39. 2
    

  40. 3
    

  41. 4
    

  42. 5
    

  43. 6
    

  44. 7
    

  45. 8
    

  46. }
    


  47. 

  48. void SysTick_Handler(void)
    

  49. {
    


  50. 

  51. delay_decrement();
    

  52. 1
    

  53. }
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:57 | 显示全部楼层
对正弦余弦的运算进行了编码测试，取10次循环运算的效果进行比对。
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  1. void SinCosTest()
    

  2. {
    

  3.     int i;
    

  4.     int n = 10;
    

  5.     volatile uint32_t start;
    

  6.     float32_t res;
    

  7.     float32_t fix = PI / 3.0;
    


  8. 

  9.     printf("test arm_cos_f32 tick:\r\n");
    

  10.     start = SysTick->VAL;
    

  11.     for (i = 0; i < n; i++)
    

  12.     {
    

  13.         res = arm_cos_f32(PI * i / n);
    

  14.     }
    

  15.     PrintCostTicks(start);
    

  16.     
    

  17.     printf("test arm_sin_f32 tick:\r\n");
    

  18.     start = SysTick->VAL;
    

  19.     for (i = 0; i < n; i++)
    

  20.     {
    

  21.         res = arm_sin_f32(PI * i / n);
    

  22.     }
    

  23.     PrintCostTicks(start);
    

  24.     
    

  25.     printf("test cos tick:\r\n");
    

  26.     start = SysTick->VAL;
    

  27.     for (i = 0; i < n; i++)
    

  28.     {
    

  29.         res = cos(PI * i / n);
    

  30.     }
    

  31.     PrintCostTicks(start);
    


  32. 

  33.     printf("test sin tick:\r\n");
    

  34.     start = SysTick->VAL;
    

  35.     for (i = 0; i < n; i++)
    

  36.     {
    

  37.         res = sin(PI * i / n);
    

  38.     }
    

  39.     PrintCostTicks(start);    
    

  40. }
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:57 | 显示全部楼层
3751763f9792eefe19.png
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:58 | 显示全部楼层
另外对FFT运算，DFT运算，Park矩阵变换，滤波运算都进行了编码测试。
void TestAlgorithm()
{
    InitPark32Matrix();
    InitAlgorithmData();

    FFTCalcu();
    DFTCalcu(testBuf,TEST_BUF_SIZE,TEST_BUF_SIZE/2,sComplexDFT);
    arm_cmplx_mag_f32((float32_t *)&sComplexDFT,harmanicDFT,TEST_BUF_SIZE);

    InitPark22Matrix(testRad);
    Park32Conversion(testI,testIOut);
    Park23Conversion(testIPQIn,testIOut);

    LPFFilter(testBuf,testLPFOut,TEST_BUF_SIZE);
}
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:58 | 显示全部楼层
//FFT
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  1. void FFTCalcu(void)
    

  2. {
    

  3.     arm_cfft_instance_f32 s;
    

  4.     switch (TEST_BUF_SIZE)
    

  5.     {
    

  6.     case 64:
    

  7.         s = arm_cfft_sR_f32_len64;
    

  8.         break;
    

  9.     case 128:
    

  10.         s = arm_cfft_sR_f32_len128;
    

  11.         break;
    

  12.     case 256:
    

  13.         s = arm_cfft_sR_f32_len256;
    

  14.         break;
    

  15.     case 512:
    

  16.         s = arm_cfft_sR_f32_len512;
    

  17.         break;
    

  18.     case 1024:
    

  19.         s = arm_cfft_sR_f32_len1024;
    

  20.         break;
    

  21.     case 2048:
    

  22.         s = arm_cfft_sR_f32_len4096;
    

  23.         break;
    

  24.     default:
    

  25.         s = arm_cfft_sR_f32_len256;
    

  26.         break;
    

  27.     }
    

  28.     arm_cfft_f32(&s,(float32_t *)&sComplexFFT,0,1);
    

  29.     arm_cmplx_mag_f32((float32_t *)&sComplexFFT,harmanicFFT,TEST_BUF_SIZE / 2);
    

  30. }
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:58 | 显示全部楼层
//LPF滤波
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  1. void LPFFilter(float32_t *pSrc,float32_t *pDst,uint32_t blockSize)
    

  2. {
    

  3.     uint32_t i;
    

  4.     //初始化滤波器
    

  5.     arm_biquad_cascade_df1_init_f32(&sLPFFilter,LPF_STAGE,coeffLPF,stateLPF);
    


  6. 

  7.     //使用滤波器
    

  8.     arm_biquad_cascade_df1_f32(&sLPFFilter,pSrc,pDst,blockSize);
    


  9. 

  10.     for (i = 0; i < blockSize; i++)
    

  11.     {
    

  12.         *(pDst + i) *= scaleLPFCoeff;
    

  13.     }    
    

  14. }
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:58 | 显示全部楼层
其中，取一周波256点的数据做FFT运算，cost ticks: 33457。需要说明的是，这些测试采用的都是0级优化条件下进行的。
另外，芯片提供了CORDIC算法用于三角函数的计算，对此也做了相应的编码测试。
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:59 | 显示全部楼层
//采用CORDIC IP进行atan计算
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  1. uint32_t AtanCordic(uint32_t x,uint32_t y)
    

  2. {
    

  3.     //写入CR寄存器
    

  4.     CORDIC->CR &= ~(CORDIC_CR_ENABLE_MASK | CORDIC_CR_START_MASK | CORDIC_CR_STARTMODE_MASK | CORDIC_CR_WORKMODE_MASK); 
    

  5.     CORDIC->CR |= CORDIC_CR_ENABLE(1) | CORDIC_CR_START(0) 
    

  6.                   | CORDIC_CR_WORKMODE(0) | CORDIC_CR_STARTMODE(0);
    

  7.     //CORDIC->CR = (uint32_t)0x00000008;
    

  8.     //CORDIC_CR_ENABLE(1);
    

  9.     //DY值写入
    

  10.     CORDIC->DYR = (uint32_t)y;
    

  11.     //DZ写入
    

  12.     CORDIC->DZR = (uint32_t)0;
    

  13.     //查询状态,等待空闲
    

  14.     while(CORDIC->SR == 1);
    

  15.     //DX写入
    

  16.     CORDIC->DXR = (uint32_t)x;
    

  17.     while (CORDIC->SR == 1);
    

  18.     return CORDIC->RZR;
    

  19. }
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 10:59 | 显示全部楼层
//采用CORDIC计算sin,cos
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  1. void SinCosCordic(uint32_t x,uint32_t y,uint32_t z,uint32_t *reslutSin,uint32_t *resultCos)
    

  2. {
    

  3.     CORDIC->CR = 0x0E;
    

  4.     CORDIC->DXR = x;
    

  5.     CORDIC->DYR = y;
    

  6.     CORDIC->DZR = z;
    

  7.     while(CORDIC->SR == 1);
    

  8.     CORDIC->CR = 0x0F;
    

  9.     while(CORDIC->SR == 1);    
    

  10.     *reslutSin = CORDIC->RYR;
    

  11.     *resultCos = CORDIC->RXR;
    

  12. }
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 楼主| l63t89 发表于 2023-2-25 11:00 | 显示全部楼层
测试结论
该款MM32F5270与市场上使用较广的TI 28335频率相同，但运算性能、片内资源和可扩展性上均有较大的竞争优势，是国产化替代的又一强有力产品，应用前景十分值得期待。
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tpgf 发表于 2023-3-7 15:15 | 显示全部楼层
有米有测试过在进行大规模计算的时候会不会卡顿
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wakayi 发表于 2023-3-7 15:33 | 显示全部楼层
我们可以通过什么参数来确定单片机更加适合进行数据处理呢
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wowu 发表于 2023-3-7 15:48 | 显示全部楼层
我做一个比较 就是我们看上位机 的使用情况 一般看cpu的占比 那么单片机我们看什么呢
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xiaoqizi 发表于 2023-3-7 16:00 | 显示全部楼层
l63t89 发表于 2023-2-25 11:00
测试结论
该款MM32F5270与市场上使用较广的TI 28335频率相同，但运算性能、片内资源和可扩展性上均有较大的 ...

浮点数进行Q化处理能充分发挥32位单片机的运算性能,但是精度受到限制而不会太高。
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木木guainv 发表于 2023-3-7 16:27 | 显示全部楼层
浮点数比定点数加减法要困难，但是克服了定点数表示范围小的问题
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磨砂 发表于 2023-3-7 16:39 | 显示全部楼层
我们不光 要拼硬件 还得比拼一下算法
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