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纯净的硅(初级)

定点DSP小数乘加计算 [复制链接]

版本是CCS5.5,此版本只支持C55系列的软件仿真而不支持C54系列的软件仿真,所以本次试验我采用TMS320C5510芯片进行,新建工程的过程这里不再赘述。

       以下分别采用汇编语言和C语言编写一个最简单的定点DSP程序 ,计算式子:y=0.1*1.2+35*20+15*1.6结果的值。

1、操作数表示

       在定点DSP芯片中,采用定点进行数值计算,其操作数一般采用整数来表示。一个整数型的最大表示范围取决于DSP芯片所能给的字长,一般为16位或者24位。字长越长,所能表示的范围越大,精度也越高。

        数学运算中的数字不一定是整数。定点DSP无法直接处理小数,需要人为将小数转化为整数进行运算。

2、定标

        通过设定小数点在一个字中的不同位置,可以表示不同大小不同精度的小数。

3、Q格式运算

•       定点加减法:须转换成相同的Q格式才能加减;

•       定点乘法:不同Q格式的数据相乘,相当于Q值相加;

•       定点除法:不同Q格式的数据相除,相当于Q值相减;

•       定点左移:左移相当于  Q值增加;

•       定点右移:右移相当于  Q值减少;

        不同的Q值所表示的数的范围不同,精度也不同。Q值越大,数值范围越小,但精度越高;相反,Q值越小,数值的范围越大,精度越低。例如:对于16位字长来说,Q0的数值范围是-32768到+32767,其精度为1,而Q15的数值范围为-1到0.9999695,精度为1/32768=0.00003051。对于定点数来说,数值范围与精度是一对矛盾。

4、浮点数与定点数的转换关系

        浮点数(x)转换为定点数(Xq):

       定点数(Xq)转换为浮点数(x):

例如,浮点数x=0.25,定标Q=15,则定点数,反之,一个用Q=15表示的定点数为8192,则其浮点数为

5、加法计算

    设x的Q值为Qx,y的值为Qy,且Qx>Qy,加法结果的定标值为Qz,则对于有:



6、乘法运算

    设x的Q值为Qx,y的值为Qy,且Qx>Qy,加法结果的定标值为Qz,则对于z=xy,可得到:





7、汇编程序设计如下(注意以下程序均是基于TMS320C5510芯片编写)

       .text

       .bss x,4

       .globalstart

start:

      MOV #0066h,AC0H ;设置Q=10     ;x1=0.1 Q=10 =>0.1*2^10=102 =>66H ,放到累加器高16位(31~16),最高的8位为保护位

      MOV #04CDh,AC1H ;设置Q=10     ;x2=1.2 Q=10 =>1.2*2^10 =>04CDH

      MPY AC1,AC0             ;C55x系列指令 :AC0=AC0(31~16)*AC1(32~16)

      MOV #0460h,AC1H ;设置Q=5

      MOV #0280h,AC2H ;设置Q=5

      MPY AC2,AC1

      MOV #3C00h,AC2H ;Q=10

      MOV #0666h,AC3H ;Q=10

      MPY AC3,AC2

      SFTSC AC0,#-10,AC0  ;C55x累加器移位指令。这里设置结果Q=10,将AC0的内容左移10位,保证 结果Q=10

      SFTSC AC2,#-10,AC2   ;移位 AC2=AC2<<10

      ADD AC0,AC1                    ;求和

      ADD AC2,AC1                    ;求最终的结果



        说明:在此代码中,设置数据0.1和1.2的Q值为10,设置35和20的Q值为5,设置15和1.6的Q值为10。设置计算结果的Q值为10。

        提醒:DSP汇编语言需要注意格式问题,该顶格写的语句一定不能敲空格,比如以上程序的start语句。可以随便修改尝试。


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