DSP编程技巧之22

1、dsp编程技巧之22 假如你嫌自己计算棘手的话，可以借助matlab的指令来求取它们的转换，例如，在matlab的指令窗口中输入： q = quantizer('fixed', 'ceil', 'saturate', 32 30);fixednum=bin2dec(num2bin(q,1.999999999);回车之后就可以看到1.999999999转成q30之后的定点数了。弄清晰了单个浮点数和定点数之间的转换关系，接下来就需要了解一下两个定点数所代表的浮点数举行运算时，是如何转换的了。按照乘法的结合律、分配率，浮点数转换之后的定点数是可以挺直运

2、算的，例如：1. 不同q格式的转换设有定点数fixed1=float1*2q1，假如把它用为q2这个不同精度/表示范围的定点数来表示，则有fixed2=float1*2q2。所以不同的q格式挺直的转换为：fixed2=fixed1*2q2/2q1=fixed1*2(q2-q1)由于fixed1、fixed2都是定点数，所以在c编程的状况下，我们可以用法高效的左移、右移操作来完成这个乘以2(q2-q1)的操作。2. 两个相同q格式的定点数:fixed1=float1*2qfixed2=float2*2q则加法操作为：float1+float2=fixed1/2q+fixed/2q=(fixed1

3、+fixed2)/2q对于上述的加法操作，假如定点数的和fixed1+fixed2超过了32位整数的极值，则会发生溢浮现象，造成结果的不正确，此时我们只能先损失一倍的精度，把float1、float2的q值变为q-1.乘法操作为：float1*float2=fixed1/2q*fixed/2q= fixed1*fixed2/2(2q)同样的道理，假如fixed1*fixed2之后的定点数超过了32位整数的极值，则我们也需要提前对它们举行一下折算，变换一下它们的q值。这就涉及到对结果的一个预估问题，也是定点编程不如浮点编程容易、高效的不足之一。3. 两个不同q格式的定点数:fixed1=floa

4、t1*2q1fixed2=float2*2q2运算的规章是结合了前面的两种状况，只不过多了额外的转换工作：要么把其中的一个q1格式的定点数先转换为另一个q2格式，要么把它们都转换为一个中间值q3格式的定点数，然后再举行运算。这些运算虽然并不复杂，但是假如在数学运算比较多的状况下，一个个的举行手工转换还是比较棘手的，还好在近些年的处理器特殊是芯片中，在其bootrom中都内置了强大的数学表来协助我们完成这些转换工作，我们只要根据一定的格式举行书写，那么编译器就会自动调用相关的库函数来完成了。以ti的c28x系列dsp为例，我们可以用法现成的iqmath库来完成这些繁琐的工作。它的用法办法示例为1

5、)在工程属性中引用iqmath.lib库文件2)在用法iqmath库函数的主程序中引用相关的头文件：includedefine pi 3.14159_iq input, sin_out;void main(void )/* 0.25 x pi radians represented in q29 format*/input=_iq29(0.25*pi);sin_out =_iq29sin(input);其中，我们可以在头文件中指定一个全局的q格式，在不需要特殊指定q值的时候，用法默认的值。例如，在头文件中define q 28，则我们在程序中调用iqmath库函数时，sin_out =_iqs

6、in(input);/用法全局定义的q28格式sin_out =_iq29sin(input); /特殊指定用法q29格式默认状况下，编译器用法的q格式是24，假如追求更高的精度，则可以用法更大的q值，但是相应地表示的浮点数的范围也要小，此时可以考虑用法标么值，使得大部分变量的值都处在-1到1的区间内。此外，在编程时，调用方式是_iqsin(input)，在c+编程时，则挺直用法iqsin(input)就可以了。3)在cmd链接文件中指明iqmath数学表的位置：例如，对于281x器件：memorypage 0:pramh0 (rw) : origin = 0x3f8000, length =

7、 0x001000page 1:iqtables (r) : origin = 0x3ff000, length = 0x000b50dramh0 (rw) : origin = 0x3f9000, length = 0x001000sectionsiqmathtables : load = iqtables, type = noload, page = 1iqmathtablesram : load = dramh0, page = 1iqmath : load = pramh0, page = 0对于2833x器件：memorypage 0:praml0 (rw) : origin = 0

8、x008000, length = 0x001000page 1:iqtables (r) : origin = 0x3fe000, length = 0x000b50iqtables2 (r) : origin = 0x3feb50, length = 0x00008cdraml1 (rw) : origin = 0x009000, length = 0x001000sectionsiqmathtables : load = iqtables, type = noload, page = 1iqmathtables2 > iqtables2, type = noload, page =

9、 1iqmath.lib (iqmathtablesram)iqmathtablesram : load = draml1, page = 1iqmath : load = praml0, page = 0对于280x器件：memorypage 0:praml0 (rw) : origin = 0x008000, length = 0x001000page 1:iqtables (r) : origin = 0x3fe000, length = 0x000b50iqtables2 (r) : origin = 0x3feb50, length = 0x00008ciqtables3 (r) :

10、 origin = 0x3febdc, length = 0x0000aadraml1 (rw) : origin = 0x009000, length = 0x001000sectionsiqmathtables : load = iqtables, type = noload, page = 1iqmathtables2 > iqtables2, type = noload, page = 1iqmath.lib (iqmathtablesram)iqmathtables3 > iqtables3, type = noload, page = 1iqmath.lib (iqma

11、thtablesram)iqmath : load = praml0, page = 0为了便利数学运算的高效处理，iqmath库中还包含了常用的数学运算函数，包括：1. 格式转换iqn浮点转定点，iqntof定点转浮点，atoiqn字符串转定点，iqntoa定点转字符串，iqnint返回定点数的整数部分，iqnfrac返回定点数的小数部分，iqtoiqn和iqntoiq为指定q格式与全局q格式的互转，iqtoqn和qntoiq为32位与16位互转，iqmpy2, 4, 8.64即左移，iqdiv2, 4, 8.64即右移2. 算数运算iqnmpy和iqnrmpy：乘法，iqnrsmpy为带饱和的乘法。iqnmpyi32和iqnmpyi32int为定点数与32位整数的乘法，iqnmpyi32frac可返回结果的小数位数。qnmpyiqx：不同q格式的定点数相乘。iqndiv：除法运算。3. 三角运算包括iqnasin，iqnsi