定点DSP小数乘加计算

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定点DSP小数乘加计算 [复制链接]

装的版本是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。

       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。