對于每個函數，都存在浮點數和定點數的類型，由于使用方法是一致的，這里我們僅以32為浮點數為例來說明。

一.BasicMathFunctions

1.絕對值

pDst[n] = abs(pSrc[n]), 0 <= n < blockSize

示例

float32_t *pSrc;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_add_f32(pSrc,pDst,blocksize);

2.求和

pDst[n] = pSrcA[n] + pSrcB[n],      0 <= n < blockSize.

示例

float32_t *pSrcA;

float32_t *pSrcB;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_add_f32(pSrcA,pSrcB,pDst,blocksize);

3.點乘

sum = pSrcA[0]*pSrcB[0] + pSrcA[1]*pSrcB[1] + ... + pSrcA[blockSize-1]*pSrcB[blockSize-1]

示例

float32_t *pSrcA;

float32_t *pSrcB;

float32_t *result;

uint32_t blocksize;

arm_dot_prod_f32(pSrcA,pSrcB,blocksize,result);

4.乘法

sum = pSrcA[0]*pSrcB[0] + pSrcA[1]*pSrcB[1] + ... + pSrcA[blockSize-1]*pSrcB[blockSize-1]

示例

float32_t *pSrcA;

float32_t *pSrcB;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_mult_f32(pSrcA,pSrcB,blocksize,pDst);

5.相反數

pDst[n] = -pSrc[n],      0 <= n < blockSize.   

示例

float32_t *pSrc;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_mult_f32(pSrcA,pDst,blocksize);

6.偏移

pDst[n] = pSrc[n] + offset,      0 <= n < blockSize.  

示例

float32_t *pSrc;

float32_t offset;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_offset_f32(pSrc,offset,pDst,blocksize);

7.減法

pDst[n] = pSrcA[n] - pSrcB[n],   0 <= n < blockSize.    

示例

float32_t *pSrcA;

float32_t *pSrcB;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_sub_f32(pSrcA,pSrcB,pDst,blocksize);

8.比例因子

pDst[n] = pSrc[n] * scale,      0 <= n < blockSize.   

示例

float32_t *pSrc;

float32_t scale;

float32_t *pDst;

uint32_t blocksize;

arm_scale_f32(pSrc,scale,pDst,blocksize);

二.FastMathFunctions

這一塊的函數就是日常使用的一些math.h的函數，不多加贅述

float32_t    arm_cos_f32(float32_t x) ；

float32_t arm_sin_f32(float32_t x) ；

arm_status arm_sqrt_q31(q31_t in, q31_t * pOut)；

三.StatisticsMathFunctions

這一塊主要是一些在統計數據分析處理過程中經常會使用到的函數。

1.最大值

計算數組中的最大值，并返回數組中最大值和最大值在數組中的位置。

float32_t *pSrc;

float32_t pResult;

uint32_t blocksize;

uint32_t pIndex;

arm_max_f32(pSrc,blocksize,&pResult,&pIndex);

2.最小值

計算數組中的最小值，并返回數組中最大值和最大值在數組中的位置。與上述用法類似，不加贅述。

arm_min_f32(pSrc,blocksize,&pResult,&pIndex);

3.平均值

Result = (pSrc[0] + pSrc[1] + pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1]) / blockSize; 

float32_t *pSrc;

float32_t pResult;

uint32_t blocksize;

arm_mean_f32(pSrc,blocksize,&pResult);

4.功率

Result = pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + pSrc[2] * pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1]; 

float32_t *pSrc;

float32_t pResult;

uint32_t blocksize;

arm_power_f32(pSrc,blocksize,&pResult);

5.標準差

Result = sqrt((sumOfSquares - sum2 / blockSize) / (blockSize - 1)) 

其中： 

sumOfSquares = pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1] 

sum = pSrc[0] + pSrc[1] + pSrc[2] + ... + pSrc[blockSize-1]   

float32_t *pSrc;

float32_t pResult;

uint32_t blocksize;

arm_std_f32(pSrc,blocksize,&pResult);

6.均方根

Result = sqrt(((pSrc[0] * pSrc[0] + pSrc[1] * pSrc[1] + ... + pSrc[blockSize-1] * pSrc[blockSize-1]) / blockSize));

float32_t *pSrc;

float32_t pResult;

uint32_t blocksize;

arm_rms_f32(pSrc,blocksize,&pResult);

7.方差

同上類似

arm_var_f32(pSrc,blocksize,&pResult);

四.SupportFunctions

支持函數主要包括數據拷貝，賦值和類型轉化。類型轉化一般不需要在DSP中進行，故此處略去。

1.數據拷貝

pDst[n] = pSrc[n];      0 <= n < blockSize.

void arm_copy_f32(float32_t * pSrc, float32_t * pDst, uint32_t blockSize) 

2.數據填充

pDst[n] = value;      0 <= n < blockSize.

void arm_fill_f32(float32_t value, float32_t * pDst, uint32_t blockSize) 

五.ContrillerFunctions

這里主要介紹的是PID控制的函數部分。

PID控制器又叫比例積分微分控制器，是目前應用最廣泛的控制器。對PID的參數整定方法網上有很多，我認為首先理解PID參數的意義更為重要，這里貼一個鏈接，https://www.zhihu.com/question/23088613/answer/81176620。

y[n] = y[n-1] + A0 * x[n] + A1 * x[n-1] + A2 * x[n-2]

A0 = Kp + Ki + Kd

A1 = (-Kp ) - (2 * Kd )

A2 = Kd 

函數定義如下

static __INLINE float32_t arm_pid_f32(arm_pid_instance_f32 * S, float32_t in) 

第一個參數為PID 結構體，第二個參數為采樣時間，單位為ms。

typedef struct

{

float32_t A0; /**< The derived gain, A0 = Kp + Ki + Kd . */

float32_t A1; /**< The derived gain, A1 = -Kp - 2Kd. */

float32_t A2; /**< The derived gain, A2 = Kd . */

float32_t state[3]; /**< The state array of length 3. */

float32_t Kp; /**< The proportional gain. */

float32_t Ki; /**< The integral gain. */

float32_t Kd; /**< The derivative gain. */

} arm_pid_instance_f32;

初始化函數

void arm_pid_init_f32(arm_pid_instance_f32 * S, int32_t resetStateFlag)

該函數是通過用戶配置了Kp,Ki,Kd后，通過該函數獲得A0，A1，A2。第二個參數是初始化標志位，設1即為初始化。

復位函數

void arm_pid_reset_f32(arm_pid_instance_f32 * S) 

復位所有變量為0