西工大DSP大作业.docx

1、西工大DSP大作业试验1 基于CCS简单定点DSP程序一、 试验要求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寄存器AC0-AC3, ARO-AR7, PC, T0-T3 3、 结合C5510存放器空间分配, 访问DSP内部RAM 4、 编写一个最简单定点DSP程序, 计算下面式子 y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、 采取定点DSP进行计算, 确定每个操作数定点表示方法, 最终结果定点表示方法, 并验证结果6、 对编写程序进行编译、 链接、 运行、 断点实施、 单步抽 并给出map映射文件二、 试验原理DSP芯片定点运算-Q格式(

2、转) -09-03 15:47 DSP芯片定点运算 1数据溢出: 1溢出分类: 上溢（overflow）: 下溢（underflow） 2溢出结果: 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为了避免溢出发生, 通常在DSP中能够

3、设置溢出保护功效。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 区分, 不过程序代码庞大, 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变量, 放大100倍去运算, 运算完成后再转化。不过这个做法比较僵硬, 如要将上面变量重新定义成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: 经过假定小数点位于哪一位右侧, 从而确定小数精度。 Q0: 小数点在第0位后面, 即我们通常采取方法 Q15 小数点在第1

4、5位后面, 014位都是小数位。 转化公式: Q（int）（Fpow（2, q） F（float）（Qpow（2, q） 3 Q格式运算 1定点加减法: 须转换成相同Q格式才能加减 2定点乘法: 不一样Q格式数据相乘, 相当于Q值相加 3定点除法: 不一样Q格式数据相除, 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降低 4Q格式应用格式 实际应用中, 浮点运算大都时候都是现有整数部分, 也有小数部分。所以要选择一个合适定标格式才能愈加好处理运算。通常见以下两种方法: 1使用时使用适中定标, 既能够表示一定整数复位也能够表示小数复位, 如 对于281232位系

5、统, 使用Q15格式, 可表示65536.065535.区间内数据。三、 试验步骤1.双击, 开启CCS仿真平台配着选项。选择C5410 Device Simulator。2.点击project菜单栏new选项, 新建一个LAB工程注意存放路径。3. 把下图中用到文件拷到工程文件目录文件路径下。4.在ccs平台中将用到程序导入到平台中, 点击projectadd file to project。选择多个文件时, 能够按住ctrl键。5将程序中start改为_main, INT_2改为_int_2。然后点击保留。源程序代码* example.asm y=0.1*x1.2+35*20+15*x1.

6、6 *.title “example.asm” ;为汇编源程序取名.mmregs ;定义存放器映象寄存器STACK .usect “STACK”,10h ;分配10个单元堆栈空间.bss a,4 ;为系数a分配4个单元空间.bss x,4 ;为变量x分配4个单元空间.bss y,1 ;为结果y 分配1个单元空间.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8个单元中 .word 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

7、等候状态寄存器置0, 不设等候STM #STACK+10h,SP ;设置堆栈指针初值STM #a,AR1 ;AR1 指向 a地址 RPT #7 ;从程序存放器向数据存放器 MVPD table,*AR1+ ;反复传送 8个数据 CALL SUM ;调用 SUM 实现乘法累加和子程序end: B end ;循环等候SUM:STM #a,AR3 ;将系数a地址赋给AR3STM #x,AR4 ;将变量x地址赋给AR3RPTZ A,#3 ;将A清0, 并反复实施下条指令4次MAC *AR3+,*AR4+,A ;实施乘法并累加, 结果放在A中STL A,y ;将A低字内容送结果单元yRET ;结束子程序

8、 .end ;结束全部程序 Map文件* TMS320C55x COFF Linker PC Version 3.83 * Linked Mon May 31 11:03:33 OUTPUT FILE NAME: ENTRY POINT SYMBOL: _main address: 0000e000MEMORY CONFIGURATION name origin length used attr fill - - - - - -PAGE 0: EPROM 0000e000 00000100 0000001d RWIX vecs 0000ff80 00000004 00000000 RWIXPA

9、GE 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 0000e000 0000001d LAB4A.obj (.text).bss 1 00000060 0000000b UNINITIALIZED四、 心得体会 经过这次试验, 我愈加熟悉CCS开发环境,

10、 访问读写DSP寄存器AC0-AC3, ARO-AR7, PC, T0-T3 。 试验2 CCS下FFT算法程序设计一、试验目CCS下FFT算法程序设计二、试验要求提供一个CCS下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, 采取C语言完成代码编写、 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2）工程文件组成, 并附图3）打印源代码4）打印编译成功信息5）打印map文件6）程序下载截图过程三）运行结果三、试验步骤1、 在ccs平台中将用到程序导入到平台中, 点击projectadd file to projec

11、t。选择多个文件时, 能够按住ctrl键。2将全部程序段中start改为_main,将fft.Asm中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文件优异行编译, 以预防程序有错误）, 没有错误时进行链接。4点击菜单fileload program。装载.out文件四、试验结果五、源程序代码* 函数原型: void FFT(struct compx *xin,int N) 函数功效: 对输入复数组进行快速傅里叶变换（FFT）

12、 输入参数: *xin复数结构体组首地址指针, 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, 即把自然次序变成倒位序, 采取雷德算法 nm1=FFT_N-1; for(i=0;inm1;i+) if(ij) /假如ij,即进行变址 t=xinj; xinj=xini; xini=t; k=nv2; /求j下一个倒位序 while(k=j) /假如k=j,表示j最高位为1 j=j-k; /把最高位变成0 k=k/2; /k/2, 比

13、较次高位, 依次类推, 逐一比较, 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=log（2）N le=2(m-1); /le蝶形结距离, 即第m级蝶形蝶形结相距le点 lei=le/2; /同一蝶形结中参与运算两点距离 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/l

14、ei); /w为系数商, 即目前系数与前一个系数商w.imag=-sin(PI/lei); for(j=0;j=lei-1;j+) /控制计算不一样种蝶形结, 即计算系数不一样蝶形结 for(i=j;i Linked Sat May 30 23:48:27 OUTPUT FILE NAME: ENTRY POINT SYMBOL: _main address: 0000e000MEMORY CONFIGURATION name origin length used attr fill - - - - - -PAGE 0: EPROM 0000e000 00000100 00000019 RWI

15、XPAGE 1: SPRAM 00000060 00000020 0000000a RWIX DARAM 00000080 00000100 00000000 RWIXSECTION ALLOCATION MAP output attributes/section page origin length input sections- - - - -.text 0 0000e000 00000012 0000e000 00000012 LAB2B.obj (.text).data 0 0000e012 00000005 0000e012 00000005 LAB2B.obj (.data).ve

16、ctors 0 0000e017 00000002 0000e017 00000002 VECTORS.obj (.vectors).bss 1 00000060 0000000a UNINITIALIZED 00000060 0000000a LAB2B.obj (.bss)GLOBAL SYMBOLS: SORTED ALPHABETICALLY BY Name address name- -00000060 .bss0000e012 .data0000e000 .text00000060 _bss_ffffffff _cinit_0000e012 _data_0000e017 _edat

17、a_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 end0000e000 .text0000e000 _text_0000e000 _main0000e012 .data0000e012 etext0000e012 _data_0000e012 _etext_0000e017 edata0000e017 _edata_ffffffff pinitffffffff _pinit_ffffffff _cinit_ffffffff cinitUNDEFED _c_int0019 symbols六、心得体会经过这次试验, 我愈加熟悉CCS开发环境, CCS下C语言例程下 FFT算法, 采取C语言完成代码编写、 编译、 链接、 下载和运行方法。