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ガレスタさんのDIY日記

電子回路、Web、組み込み、自作エフェクターを語るblog

STM32でCMSIS DSPライブラリを使ってみる

今回は高速に三角関数とかを計算できるARM社提供ライブラリであるCMSIS DSPライブラリを使ってみる話です。

API各種はarm_math.hというファイルで用意されています。

今回の実習環境は以下の通りです

  • IDE:AtollicTrueStudio
  • Board:STM32F767 Nucleo144

導入

今回はCortexM7のNucleo144を使います(746か767

CubeMXで適当にプロジェクトを作ってビルドが通るとこまで作っておきます。

その次にmain.cプログラム上部のインクルードの上に

#define ARM_MATH_CM7

の定義を追加します。

これはCortexM7で使うよというのをコンパイラに教えてあげる定義です。

次にヘッダーをインクルードします。

#include "arm_math.h"
#include "arm_const_structs.h"

オブジェクトの追加

次にライブラリのオブジェクトを追加していきます。
オブジェクト自体はCubeF7のフォルダ内にあります。

場所を調べるには

CubeMX上記メニューからhelp->UpdaterSettingでパスをコピーします

f:id:gsmcustomeffects:20170405164420p:plain

ファイルエクスプローラーでそこに移動します。

するとこんな感じのファイル構成になっていると思います

f:id:gsmcustomeffects:20170405164606p:plain

オブジェクトは以下のPATHにあります。

STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F7_V1.6.0\Drivers\CMSIS\Lib

f:id:gsmcustomeffects:20170405165503p:plain

三つありますがダブルポイント(倍精度)かシングル(単精度)かを選ぶ。
今回はF767なのでdpがついてるlibarm_cortexM7lfdp_math.aを選びます。

それをコピーしてプロジェクト直下にいれます。

f:id:gsmcustomeffects:20170405164940p:plain

Linkerなどの設定

プロジェクトのプロパティーで「C/C++Build」の設定内の
Linker、LibrariesでDSP処理のLinkerとかを設定していく

Librariesに下記を追加。

「:」を頭につける

:libarm_cortexM7lfdp_math.a

Library search pathに下記を追加

"${workspace_loc:/${ProjName}}"

f:id:gsmcustomeffects:20170405165752p:plain

んでいったんビルドする

f:id:gsmcustomeffects:20170405165819p:plain


FPUの設定

以下のように選択する

f:id:gsmcustomeffects:20170405172401p:plain

詳しい説明はここ読んでください
ARM Information Center

コードを書いていく

今回は試しに平方根でもやってみます。
FastMathのとこに入ってます。

CMSIS DSP研究室さんで詳しく解説されています。

DIGITALFILTER.COM

APIとしては

arm_sqrt_f32 (float32_t in,float32_t * pOut )

を用います

f:id:gsmcustomeffects:20170405170921p:plain
Square Root

こんな感じに書いた
f:id:gsmcustomeffects:20170405171946p:plain

動作

f:id:gsmcustomeffects:20170405172020p:plain

入力した値の平方根が帰ってきているのでちゃんと動いているといえる。

ちなみに返り値でStatを見ているがそれの返り値はENUMで定義されてる。

f:id:gsmcustomeffects:20170405172126p:plain

まとめ

  • DSPライブラリを導入できた
  • FastMath使った割に速度については検討してないので今後やって行きたい