不用浮点，胜于浮点。

dontium

不用浮点，胜于浮点。 [复制链接]

使用的CPU ： C28

例：
有一个16位数（以下运算后不会溢出），需要乘以2.38278（它是ADC校准时用的，4096/1419），

如果直接使之乘以2.38278，编译器也不会有任何做不到：
                      Voltage = InputVolt * 2.38278；（  Voltage = InputVolt * 4096/1419 ）


然而，它编译后的代码却非常大：
        MOVW      DP,#_InputVolt        ; 段                                                             1周期
        MOV       AL,@_InputVolt        ; 直接寻址                                                      1周期
        LCR       #U$$TOFS              ; 调用编译器内部定义的函数---- 浮点转换        4周期 + n周期
        MOVL      XAR6,ACC              ;                                                                      1周期
        MOV       AL,#32635             ;                                                                      1周期
        MOV       AH,#16408            ;                                                                      1周期
        MOVL      *-SP[2],ACC          ;                                                                      1周期
        MOVL      ACC,XAR6             ;                                                                      1周期
        LCR       #FS$$MPY              ;调用编译器内部定义的函数---- 浮点数相乘       4周期 + n周期
        LCR       #FS$$TOU              ; 调用编译器内部定义的函数---- 浮点数转整型       4周期 + n周期
        MOVW      DP,#_Voltage          ;                                                                      1周期
        MOV       @_Voltage,AL          ;                                                                      1周期


程序中，调用了9条单周期指令、三条4周期指令，三个不同的内部过程，其占用的时间没有去查，肯定不会太短。不讲过程调用，占21个周期，如果每个调用的内部过程按10周期算（没有具体察看它们到底用了多少时间），那么，执行时间超过50个时钟周期。


现在把运算办法改一下，即：


                       Voltage = （InputVolt * 1417 *16 ）/ 65536 ；

具体语句为：
        temp = (Uint32) InputVolt * 22704;
        Voltage = temp >> 16;


这时再看一下编译结果：

        MOV       T,#22704              ; 这里连段都不用操作了。                               1周期
        MPYXU     ACC,T,@_InputVolt     ; 相乘                                                          1周期
        MOVL      *-SP[6],ACC           ; 临时数据，用汇编编程时可以不用这一句                               1周期，这是由于temp变量产生的，可以去掉
        MOVW      DP,#_Voltage          ; 段操作                                                                               1周期
        MOVH      @_Voltage,ACC << 0    ;将32位的ACC寄存器中的高16位保存 ------ 编译器很聪明，移位16时，不用移位指令而直接使用寄存器的高半部                               1周期


这里可见，仅用5个周期就完成任务。如果没有temp这个中间变量，将是4个时钟周期

两种方法作比较可知，第一种方法占用的时间不仅很长，而且存在浮点数与整数的来回转换，而第二种用时很短。两种方法的结果使程序的执行时间相差10多倍！   在精度上，第一种方法使用来回转换，肯定损失不小，而第二种方法仅将无效的后半部丢弃，保证最好的精度。
以上的两种方法，达到同样的目的，由此可见，一个好的编程方法，对程序的运行关系重大。

johnrey

*16 / 65536是为了要那个右移16位，取高16位的效果？比单纯/4096的右移12位还快？

elvike

4096/1417不是2.8906139731827805222300635144672么？

dontium

johnrey 发表于 2016-4-2 15:34
*16 / 65536是为了要那个右移16位，取高16位的效果？比单纯/4096的右移12位还快？

如果使用移位方法，就要加入一条移位指令。而这里实现了16位的移位，却看不到移位指令。

dontium

elvike 发表于 2016-4-2 16:09
4096/1417不是2.8906139731827805222300635144672么？

打错了，是4096/1419

一个校正是4096/1419，另一个校正是1419/4096。

elvike

dontium 发表于 2016-4-2 17:14
打错了，是4096/1419

一个校正是4096/1419，另一个校正是1419/4096。

1419/4096很好处理啊，（x*1417)>>12多好，

dontium

elvike 发表于 2016-4-2 17:18
1419/4096很好处理啊，（x*1417)>>12多好，

说明你还没有看上面汇编的语句。

如果用右移12位，肯定要用到移位指令，而移位16位就不同了，在32位寄存器的内容中，只取高半部，舍去低半部的16位，也等效于移位16，但却又少了至少一条指令。

a828378

聪明！移16位正好可以省掉一个步骤。

白丁

代码写的太精致了吧

THS3201

好巧妙

风铃

精益求精

chenyh85

楼主，看不懂啊 Voltage = InputVolt * 4096/1419 ，怎么转变成 Voltage = （InputVolt * 1417 *16 ）/ 65536 ；
貌似不相等啊 另外4096/1419=2.8865

dontium

chenyh85 发表于 2016-4-5 13:14
楼主，看不懂啊 Voltage = InputVolt * 4096/1419 ，怎么转变成 Voltage = （InputVolt * 1417 *16 ）/ 655 ...

哦，这是另一个运算，具体数据对程序原理没影响。

fjl2010

好例子  学习学习