Confronto tra implementazioni di filtri digitali sul microcontrollore STM32G474

This work aims to investigate the actual performance achievable with low- cost, widely available commercial microcontrollers, such as the STM32 G4 series, in executing numerical signal processing tasks. The interest is twofold: on the one hand, to assess the efficiency attainable with practical implementations, and on the other, to evaluate whether writing optimized code requires in-depth ar- chitectural knowledge or if more generic approaches may already be sufficient. The goal is therefore to determine whether, and to what extent, specific design choices influence the overall performance of the system. To this end, the thesis presents the design and implementation of two exam- ple digital filters, developed with different strategies in order to evaluate their performance under varying design decisions. The final part discusses the resul- ts, after validating the correct operation of the filters by comparing the theoreti- cal frequency response with that measured in the experimental setup.

Questo lavoro si propone di indagare le prestazioni reali ottenibili con micro- controllori commerciali a basso costo e larga diffusione, come gli STM32 della serie G4, nell’esecuzione di compiti di elaborazione numerica di segnali. L’in- teresse è duplice: da un lato comprendere il livello di efficienza raggiungibile con implementazioni pratiche, dall’altro valutare se la scrittura di codice otti- mizzato richieda conoscenze approfondite dell’architettura oppure se approcci più generici possano risultare sufficienti. L’obiettivo è quindi stabilire se e in che misura determinate scelte progettuali influenzino le prestazioni complessive del sistema. Per raggiungere questo scopo, la tesi presenta il progetto e la realizzazione di due filtri digitali di esempio, implementati con diverse strategie per verificar- ne le prestazioni a seconda delle scelte di progetto. Nella parte finale vengono discussi i risultati, dopo aver validato il funzionamento dei filtri confrontando la risposta in frequenza teorica con quella misurata nel setup sperimentale.