【MM32F5270开发板试用】浮点数**算初体验

只看该作者 · 2023-2-25 10:53

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。

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。

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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。

只看该作者 · 2023-2-25 10:56

如下图所示，新建了math文件夹，将数学库和头文件添加进去。

只看该作者 · 2023-2-25 10:56

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。

只看该作者 · 2023-2-25 10:57

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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void delay_1ms(uint32_t count)

{



delay =count;

while (0U != delay)

{

}

1

2

3

4

}



void delay_decrement(void)

{



if(0U != delay)

{

    delay--;

}

1

2

3

4

}



void SysTick_Init(void)

{



if(SysTick_Config(CLOCK_SYS_FREQ/1000U))

{

    while (1)

    {



    }        

}

NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U);

1

2

3

4

5

6

7

8

}



void SysTick_Handler(void)

{



delay_decrement();

1

}

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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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void SinCosTest()

{

    int i;

    int n = 10;

    volatile uint32_t start;

    float32_t res;

    float32_t fix = PI / 3.0;



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

    start = SysTick->VAL;

    for (i = 0; i < n; i++)

    {

        res = arm_cos_f32(PI * i / n);

    }

    PrintCostTicks(start);

    

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

    start = SysTick->VAL;

    for (i = 0; i < n; i++)

    {

        res = arm_sin_f32(PI * i / n);

    }

    PrintCostTicks(start);

    

    printf("test cos tick:\r\n");

    start = SysTick->VAL;

    for (i = 0; i < n; i++)

    {

        res = cos(PI * i / n);

    }

    PrintCostTicks(start);



    printf("test sin tick:\r\n");

    start = SysTick->VAL;

    for (i = 0; i < n; i++)

    {

        res = sin(PI * i / n);

    }

    PrintCostTicks(start);    

}

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只看该作者 · 2023-2-25 10:58

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);
}

只看该作者 · 2023-2-25 10:58

//FFT

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void FFTCalcu(void)

{

    arm_cfft_instance_f32 s;

    switch (TEST_BUF_SIZE)

    {

    case 64:

        s = arm_cfft_sR_f32_len64;

        break;

    case 128:

        s = arm_cfft_sR_f32_len128;

        break;

    case 256:

        s = arm_cfft_sR_f32_len256;

        break;

    case 512:

        s = arm_cfft_sR_f32_len512;

        break;

    case 1024:

        s = arm_cfft_sR_f32_len1024;

        break;

    case 2048:

        s = arm_cfft_sR_f32_len4096;

        break;

    default:

        s = arm_cfft_sR_f32_len256;

        break;

    }

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

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

}

只看该作者 · 2023-2-25 10:58

//LPF滤波

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void LPFFilter(float32_t *pSrc,float32_t *pDst,uint32_t blockSize)

{

    uint32_t i;

    //初始化滤波器

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



    //使用滤波器

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



    for (i = 0; i < blockSize; i++)

    {

        *(pDst + i) *= scaleLPFCoeff;

    }    

}

只看该作者 · 2023-2-25 10:58

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。

只看该作者 · 2023-2-25 10:59

//采用CORDIC IP进行atan计算

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uint32_t AtanCordic(uint32_t x,uint32_t y)

{

    //写入CR寄存器

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

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

                  | CORDIC_CR_WORKMODE(0) | CORDIC_CR_STARTMODE(0);

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

    //CORDIC_CR_ENABLE(1);

    //DY值写入

    CORDIC->DYR = (uint32_t)y;

    //DZ写入

    CORDIC->DZR = (uint32_t)0;

    //查询状态,等待空闲

    while(CORDIC->SR == 1);

    //DX写入

    CORDIC->DXR = (uint32_t)x;

    while (CORDIC->SR == 1);

    return CORDIC->RZR;

}

只看该作者 · 2023-2-25 10:59

//采用CORDIC计算sin,cos

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void SinCosCordic(uint32_t x,uint32_t y,uint32_t z,uint32_t *reslutSin,uint32_t *resultCos)

{

    CORDIC->CR = 0x0E;

    CORDIC->DXR = x;

    CORDIC->DYR = y;

    CORDIC->DZR = z;

    while(CORDIC->SR == 1);

    CORDIC->CR = 0x0F;

    while(CORDIC->SR == 1);    

    *reslutSin = CORDIC->RYR;

    *resultCos = CORDIC->RXR;

}