西工大DSP大作业

1、实验1 基于CCS的简单的定点DSP程序一、实验要求1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3， ARO-AR7, PC, T0-T3 3、结合C5510的存储器空间分配，访问DSP的内部RAM 4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子 y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法, 最后结果的定点表示方法，并验证结果6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽 并给出map映射文件二、实验原理DSP芯片的定点运算-Q格式(转) 2008-09-03 15:

2、47 DSP芯片的定点运算 1数据的溢出： 1>溢出分类： 上溢（overflow）： 下溢（underflow） 2>溢出的结果： Max Min Min Max unsigned char 0 255 signed char -128 127 unsigned int 0 65535 signed int -32768 32767 上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。 例：signed int ：32767+132768； -32768-132767 unsigned char：255+10； 0-1255 3>为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置

3、溢出保护功能。当发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。 2定点处理器对浮点数的处理： 1>定义变量为浮点型（float，double），用C语言抹平定点处理器和浮点处理器 的区别，但是程序的代码庞大，运算速度也慢。 2>放大若干倍表示小数。比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算， 运算完成后再转化。但是这个做法比较僵硬，如要将上面的变量重新定义成0.001精度，又需要放大1000倍，且要重新编写整个程序，考虑溢出等问题。3>定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小数的精度。 Q0：小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法 Q15 小数点在

4、第15位的后面，014位都是小数位。 转化公式：Q（int）（F×pow（2，q） F（float）（Q×pow（2，q） 3 Q格式的运算 1>定点加减法：须转换成相同的Q格式才能加减 2>定点乘法：不同Q格式的数据相乘，相当于Q值相加 3>定点除法：不同Q格式的数据相除，相当于Q值相减 4>定点左移：左移相当于Q值增加 5> 定点右移：右移相当于Q减少 4Q格式的应用格式 实际应用中，浮点运算大都时候都是既有整数部分，也有小数部分的。所以要选择一个适当的定标格式才能更好的处理运算。一般用如下两种方法：1> 使用时使用适中的定标，既可以

5、表示一定的整数复位也可以表示小数复位，如 对于2812的32位系统，使用Q15格式，可表示65536.065535.999969482区间内的数据。三、实验步骤1. 双击，启动CCS的仿真平台的配着选项。选择C5410 Device Simulator。2.点击project菜单栏的new选项，新建一个LAB的工程注意存储的路径。3. 把下图中用到的文件拷到工程文件目录的文件路径下。4.在ccs平台中将用到的程序导入到平台中，点击project>add file to project。选择多个文件时，可以按住ctrl键。5将程序中的start改为_main，INT_2改为_int_2。然

6、后点击保存。源程序代码* example.asm y=0.1*x1.2+35*20+15*x1.6 *.title “example.asm” ;为汇编源程序取名.mmregs ;定义存储器映象寄存器STACK .usect “STACK”,10h ;分配10个单元的堆栈空间.bss a,4 ;为系数a分配4个单元的空间.bss x,4 ;为变量x分配4个单元的空间.bss y,1 ;为结果y 分配1个单元的空间.def _c_int00 ;定义标号_c_int00   .data ;定义数据代码段table: .word 1,2,3,4 ;在标号table开始的8个单元中 .wor

7、d 8,6,4,2 ;为这8个单元赋初值.text ;定义文本代码段_c_int00 :STM #0,SWWSR ;软件等待状态寄存器置0，不设等待STM #STACK+10h,SP ;设置堆栈指针初值STM #a,AR1 ;AR1 指向 a的地址 RPT #7 ;从程序存储器向数据存储器 MVPD table,*AR1+ ;重复传送 8个数据 CALL SUM ;调用 SUM 实现乘法累加和的子程序end: B end ;循环等待SUM:STM #a,AR3 ;将系数a的地址赋给AR3STM #x,AR4 ;将变量x的地址赋给AR3RPTZ A,#3 ;将A清0，并重复执行下条指令4次MAC

8、 *AR3+,*AR4+,A ;执行乘法并累加，结果放在A中STL A,y ;将A的低字内容送结果单元yRET ;结束子程序 .end ;结束全部程序Map文件* TMS320C55x COFF Linker PC Version 3.83 *>> Linked Mon May 31 11:03:33 2010OUTPUT FILE NAME: <lab4a.out>ENTRY POINT SYMBOL: "_main" address: 0000e000MEMORY CONFIGURATION name origin length used att

9、r fill - - - - - -PAGE 0: EPROM 0000e000 00000100 0000001d RWIX vecs 0000ff80 00000004 00000000 RWIXPAGE 1: SPRAM 00000060 00000020 0000000b RWIX DARAM 00000080 00000100 0000001a RWIXSECTION ALLOCATION MAP output attributes/section page origin length input sections- - - - -.text 0 0000e000 0000001d

10、0000e000 0000001d LAB4A.obj (.text).bss 1 00000060 0000000b UNINITIALIZED四、心得体会 经过这次实验，我更加熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3， ARO-AR7, PC, T0-T3 。 实验2 CCS下的FFT算法程序设计一、 实验目的CCS下的FFT算法程序设计二、 实验要求提供一个CCS下的C语言例程，在CCS下，仿照例程，任选雨中FIR滤波、IIR滤波、FFT算法，采用C语言完成代码的编写、编译、链接、下载和运行，输入数据，滤波器系数任选，并给出运算结果。1）目的2）工程文件的构成，并附图3）

11、打印源代码4）打印编译成功的信息5）打印map文件6）程序下载的截图过程三） 运行结果三、 实验步骤1、在ccs平台中将用到的程序导入到平台中，点击project>add file to project。选择多个文件时，可以按住ctrl键。2将所有的程序段中的start改为_main,将fft.Asm中的K_FFT_SIZE .set 32 ;NK_LOGN .set 5 ;LOG(N)改为K_FFT_SIZE .set 64 ;NK_LOGN .set 6 ;LOG(N)3、对源文件进行编译（注意先对每个.asm文件先进行编译，以防止程序有错误），没有错误时进行链接。4点击菜单file

12、àload program。装载.out文件四、 实验结果五、 源程序代码* 函数原型：void FFT(struct compx *xin,int N) 函数功能：对输入的复数组进行快速傅里叶变换（FFT） 输入参数：*xin复数结构体组的首地址指针，struct型 */ void FFT(struct compx *xin) int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0; struct compx u,w,t; nv2=FFT_N/2; /变址运算，即把自然顺序变成倒位序，采用雷德算法 nm1=FFT_N-1; for(i=0;i<nm1;i+) if(i<j)

13、 /如果i<j,即进行变址 t=xinj; xinj=xini; xini=t; k=nv2; /求j的下一个倒位序 while(k<=j) /如果k<=j,表示j的最高位为1 j=j-k; /把最高位变成0 k=k/2; /k/2，比较次高位，依次类推，逐个比较，直到某个位为0 j=j+k; /把0改为1 int le,lei,ip; /FFT运算核，使用蝶形运算完成FFT运算 f=FFT_N; for(l=1;(f=f/2)!=1;l+) /计算l的值，即计算蝶形级数 ; for(m=1;m<=l;m+) / 控制蝶形结级数 /m表示第m级蝶形，l为蝶形级总数l=l

14、og（2）N le=2<<(m-1); /le蝶形结距离，即第m级蝶形的蝶形结相距le点 lei=le/2; /同一蝶形结中参加运算的两点的距离 u.real=1.0; /u为蝶形结运算系数，初始值为1 u.imag=0.0; w.real=cos(PI/lei); /w为系数商，即当前系数与前一个系数的商w.imag=-sin(PI/lei); for(j=0;j<=lei-1;j+) /控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结 for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le) /控制同一蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结 ip=i+lei; /i，ip分别表示

15、参加蝶形运算的两个节点 t=EE(xinip,u); /蝶形运算，详见公式 xinip.real=xini.real-t.real; xinip.imag=xini.imag-t.imag; xini.real=xini.real+t.real; xini.imag=xini.imag+t.imag; u=EE(u,w); /改变系数，进行下一个蝶形运算 Map文件* TMS320C55x COFF Linker PC Version 3.3 *>> Linked Sat May 30 23:48:27 2015OUTPUT FILE NAME: <lab.out>EN

16、TRY POINT SYMBOL: "_main" address: 0000e000MEMORY CONFIGURATION name origin length used attr fill - - - - - -PAGE 0: EPROM 0000e000 00000100 00000019 RWIXPAGE 1: SPRAM 00000060 00000020 0000000a RWIX DARAM 00000080 00000100 00000000 RWIXSECTION ALLOCATION MAP output attributes/section page

17、 origin length input sections- - - - -.text 0 0000e000 00000012 0000e000 00000012 LAB2B.obj (.text).data 0 0000e012 00000005 0000e012 00000005 LAB2B.obj (.data).vectors 0 0000e017 00000002 0000e017 00000002 VECTORS.obj (.vectors).bss 1 00000060 0000000a UNINITIALIZED 00000060 0000000a LAB2B.obj (.bs

18、s)GLOBAL SYMBOLS: SORTED ALPHABETICALLY BY Name address name- -00000060 .bss0000e012 .data0000e000 .text00000060 _bss_ffffffff _cinit_0000e012 _data_0000e017 _edata_0000006a _end_0000e012 _etext_ffffffff _pinit_0000e000 _text_00000000 _lflagsUNDEFED _c_int000000e000 _mainffffffff cinit0000e017 edata0000006a end0000e012 etextffffffff pinitGLOBAL SYMBOLS: SORTED BY Symbol Address address name- -00000000 _lflags00000060 _bss_00000060 .bss0000006a _end_0000006a end