數(shù)字信號處理技術(shù)及其應(yīng)用.ppt

書名：數(shù)字信號處理技術(shù)及其應(yīng)用 ISBN：7-111-16016-9 作者：劉麗鈞 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,第5章 匯編語言程序設(shè)計舉例： 5.1 數(shù)據(jù)塊傳送 例1：將數(shù)組X5=1，2，3，4，5初始化 .data TAL: .word 1,2,3,4,5 .sect “.vectors” B START .bss x,5 .text START: STM #x,AR5 RPT #4 MVPD TAB,*AR5+,例2：編寫一段程序?qū)?shù)據(jù)存儲器中的數(shù)組X20復(fù)制到 數(shù)組Y20中。 .bss x,20 .bss y,20 STM #x,AR2 STM #y,AR3 RPT #19 MVDD AR2+,AR3+,5.2 加減法和乘法運(yùn)算 例3：編寫完成 Z=X+Y-W的功能 LD x，A;直接尋址 ADD y，A SUB w，A; A=A-w STL A， z 例4：編程實現(xiàn) y=mx+b 的功能 LD m，T MPY x，A ADD b，A STL A， y,例5：編寫實現(xiàn) y=x1a1+x2 a2的功能 LD x1，T MPY a1，B LD x2，T MAC a2，B STL B， y STH B， y+1,例6：找出y=aixi(i=1,2,3,4)中乘機(jī)項aixi的最大值， 并存入累加器A中。 STM #a，AR1 STM #x，AR2 STM #2，AR3 LD *AR1+，T MPY *AR2+，A Loop1： LD *AR1+，T MPY *AR2+，B MAX A BANZ loop1，*AR3-,5.3 重復(fù)操作 例7：對一個數(shù)組初始化：X5=0，0，0，0，0 .bss x，5 STM #x,AR1 LD #0,A RPT #4 STL A,*AR1+ 或采用如下方法： .bss x，5 STM #x,AR1 RPTZ A， #4 STL A,*AR1+ 注意：執(zhí)行重復(fù)操作時不響應(yīng)任何中斷,例8：對數(shù)組X5中的每個元素加1 .bss x,5 Begin: LD #1,16,B STM #4,BRC STM #X,AR4 RPTB next-1 ADD *AR4,16,B,A STH A,*AR4+ Next: LD #0,B ,5.4 程序的控制與轉(zhuǎn)移 例9：RC TC CC sub，BNEQ BC new，AGT，AOV 例10：計算 y= xi（i=15） .bss x,5 .bss y,1 STM #x,AR1 STM #4,AR2 LD #0,A Loop:ADD *AR1+,A BANZ loop,*AR2- STL A,y,例11： STM #5，AR1 STM #10，AR0 Loop： *AR1+ CMPR LT,AR1；若（AR1）（AR0），則TC=1 BC loop,TC；若TC=1，則轉(zhuǎn)LOOP,5.5 堆棧的使用方法 在數(shù)據(jù)RAM空間開辟一個堆棧區(qū),設(shè)置如下: Size .set100 Stack .usect”STK”,size STM #stack+size,SP ,例12：編寫實現(xiàn)方程y=mx+b的程序,單操作數(shù)法： LD m，T MPY x，A ADD b，A STL A， y,雙操作數(shù)法： MPY *AR2，*AR3，A ADD b，A STL A， y,5.6 雙操作數(shù)乘法,例13：編寫完成 y=aixi（i=120）,采用單操作數(shù)方法： LD #0，B STM，#a，AR2 STM #x，AR3 STM #19，BRC RPTB done-1 LD *AR2+,T 3T MPY *AR3+,A ADD A,B Done:STH B, y STL B, y+1,采用雙操作數(shù)的方法： LD #0，B STM，#a，AR2 STM #x，AR3 STM #19，BRC RPTB done-1 2T MPY *AR2+,AR3+，A ADD A,B Done:STH B, y STL B, y+1,例14：進(jìn)一步優(yōu)化例13的程序： STM #x，AR2 STM #a，AR3 RPTZ A，#19 MAC *AR2+，*AR3+，A STH A，y STL A， y+1,例15 計算Z32=X32+Y32,標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算 LD xhi, 16,A ADDS xho,A ADD yhi,16,A ADDS yho,A STH A,zhi STL A,zho （6個字，6個T),長字運(yùn)算 DLD xhi,A DADD yhi ,A DSTA,zhi (3個字，3個T),除DST指令（存儲32位數(shù)要用E總線2次，需2個機(jī)器周期）外， 都是單周期指令，也是在單個周期內(nèi)同時利用C總線和D總線， 得到32位操作數(shù)。,5.7 長字運(yùn)算和并行運(yùn)算,并行運(yùn)算指令有4種：并行加載和乘法指令，并行加載和存 儲指令，并行存儲和乘法指令，并行存儲和加/減法指令。,例16：編寫計算和的程序段 .bss x,3 .bss d,3 STM #x,AR5 STM #d,AR2 LD #0,ASM ADD *AR5+,16,A ST *AR5+,16,A |LD *AR2+,B ADD *AR2+,16,B STH B,*AR2,x,y,z,e,d,f,AR5,AR2,例編寫計算Z64=W64+X64-Y64 的程序段 W、X、Y和結(jié)果Z都是64位，它們都由兩個32位的長字組成。利用長字指令完成位數(shù)的加減法,W3 w2 w1 w0 （W64 ） x3 x2 C x1 x0 （X64 ） y3 y2 C y1 y0 （Y64 ） z3 z2 z1 z0 （ Z64 ）,低32 位相加產(chǎn)生進(jìn)位C 低32位相減產(chǎn)生借位C,程序段： DLD w1,A ; A=w1w2 DADD x1,A ; A=w1w0+x1x0,產(chǎn)生進(jìn)位C DLD w3,B ; B=w3w2 ADDC x2,B ; B=w3w2+x2+C ADD x3,16,B ; B=w3w2+x3x2+C DSUB y1,A ; A=w1w0+x1x0-y1y0,產(chǎn)生借位C DST A,z1 ; z1z0=w1w0+x1x0-y1y0 SUBBy2,B ; B=w3w2+x3x2+C-y2-C SUB y3,16,B ; B=w3w2+x3x2+C-y3y2-C DST B,z3 ;z3z2=w3w2+x3x2+C-y3y2-C,32位乘法運(yùn)算 乘法算式如下： x1 x0 S U y1 y0 S U x0y0 UU y1x0 SU x1y0 SU Y1x1 SS w3 w2 w1 w0 S U U U 其中，S-帶符號數(shù)，U-無符號數(shù),例18 ：編寫計算W64=X32*Y32 的程序段 STM #x0，AR2 STM #y0，AR3 LD *AR2，T ；T=x0 MPYU AR3+，A ；A=uy0*ux0 STL A w0 ；w0=ux0*uy0 LD A,-16,A ;A=A16 MACSU *AR2+,*AR3-,A ;A+=y1*ux0 MACSU *AR3+,*AR2,A ;A+=x1*uy0 STL A,w1 ;w1=A LD A,-16,A ;A=A16 MAC *AR2,*AR3,A ;A+=x1*y1 STL A,w2 ;w2=A的低16位 STL A,w3 ;w3=A的高16位,5.8 小數(shù)運(yùn)算,1. 小數(shù)的表示方法 C54X采用2的補(bǔ)碼小數(shù)，其最高位為符號位數(shù)值范圍從 -11，一個16位2的補(bǔ)碼小數(shù)的每一位權(quán)值為： 一個十進(jìn)制小數(shù)乘以32768之后，將十進(jìn)制整數(shù)部分轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，就得到了這個十進(jìn)制小數(shù)的2的補(bǔ)碼表示了。 注意：匯編語言程序中，不能直接寫入十進(jìn)制小數(shù)。要定義 一個系數(shù)0.707，可以寫成：word 32768707/1000 不能寫成327680.707.,-1 1/2 1/4 1/8 2-15,2. 小數(shù)乘法與冗余符號位 出現(xiàn)冗余符號位是兩個帶符號數(shù)相乘，得到的乘積帶2個符號位，造成錯誤的結(jié)果。 解決冗余符號位的方法：在程序中設(shè)定狀態(tài)寄存器ST1中的FRAT（小數(shù)方式）位為1，在乘法器將結(jié)果送至累加器時就能自動的左移一位，自動地消去了兩個帶符號數(shù)相乘時產(chǎn)生的冗余符號位。 注意： 小數(shù)乘法編程時，應(yīng)事先設(shè)置FRCT位： SSBX FRCT MPY AR2, *AR3,A STH A, Z,例19 編寫計算 y=ai*xi( i=14) 的程序 其中數(shù)據(jù)均為小數(shù)： a1=0.1 a2=0.2 a3=-0.3 a4=0.4 x1=0.8 x2=0.6 a3=-0.4 x4=-0.2 .bss x , 4 .bss a , 4 .bss y , 1 .data Table: .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word -3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 8*32768/10 .word 6*32768/10 .word -4*32768/10 .word -2*32768/10 .text,Start: SSBX FRCT STM #x , AR1 RPT #7 MVPD table , *AR1 STM #x ,AR2 STM #a , AR3 RPTZ A , #3 MAC AR2+, AR3 , A STH A, y Done: B done,5.9 除法運(yùn)算,C54X中沒有單周期的16位除法指令，利用一條條減法指令（SUBC），加上重復(fù)指令RPT #15就可實現(xiàn)兩個無符號的除法運(yùn)算。 SUBC Smem ,src ;(src)-(Smem)<<15ALU輸出端 ；如果ALU輸出端0， 則（ALU輸出 端）<<1+1src ；否則（src）<<1src 除法運(yùn)算有兩種情況：,1. |被除數(shù)|除數(shù)|，商為小數(shù) 例20： 編寫0.4（0.8）的程序段 .bss num , 1 .bss den , 1 .bss quot , 1 .data Table : .word 4*32768/10 ;0.4 .word -8*32768/10 ;-0.8 .text Start : STM #num ,AR1 RPT #1 MVPD table ,*AR1 ；傳送2個數(shù)據(jù)至分子、分母單元 LD den ,16,A ；將分母移到累加器A（3116） MPYA num ；（num）*（A（3216）B， 獲取商的符號（在累加器B中） ABS A ；分母取絕對值,STH A，den ;分母絕對值存放原處 LD num ,16 ,A ；分子A（3216） ABS A ；分子取絕對值 RPT #14 ；15次減法循環(huán)，完成除法 SUBC den , A ；如果B0（商是負(fù)數(shù)），則需要變號 XC 1, BLT NEG A STL A,quot ；保存商,注意：SUBC指令僅對無符號數(shù)進(jìn)行操作，因此事先必須對除數(shù)和被除數(shù)取絕對值。利用乘法操作，獲得商的符號，最后通過條件執(zhí)行指令給商加上適當(dāng)?shù)姆枴?2. |被除數(shù)|除數(shù)| ，商為整數(shù) 與例 20，除輸入數(shù)據(jù)外，僅有下列改動 LD num ,16 ,A 改成 LD num ,A RPT #14 改成 RPT #15,5.10 浮點運(yùn)算,為了擴(kuò)大數(shù)據(jù)的范圍和精度，往往需要采用浮點運(yùn)算。C54X雖然是個定點DSP器件，但它支持浮點運(yùn)算。 1. 浮點數(shù)的表示方法 浮點數(shù)用 尾數(shù)和指數(shù)組成，定點數(shù)=尾數(shù)2-指數(shù) 浮點數(shù)的尾數(shù)和指數(shù)可正可負(fù)，均用補(bǔ)碼表示。指數(shù)范圍-831。 2. 定點數(shù)浮點數(shù) 通過3條指令實現(xiàn) （假設(shè)定點數(shù)已在累加器A中） 1）EXP A 例22 EXP A 執(zhí)行前 執(zhí)行后 A=FF FFFF FFCB A=FF FFFF FFCB T= 0000 T= 0019（25）,例23 EXP B 執(zhí)行前 執(zhí)行后 A=07 8543 2105 A=FF 8543 0000 T= 0007 T= FFFC（-4） 2） ST T， EXPONENT 這條緊接在XEP后的指令是將保存在T寄存器中的指數(shù)存放到數(shù)據(jù)寄存器的指數(shù)單元。 3）NORM A 例24 ： NORM A 執(zhí)行前 執(zhí)行后 A=FF FFFF F001 A=FF 8008 0000 T= 0013 T= 0013（19）,例25 ： NORM B ， A 執(zhí)行前 執(zhí)行后 A=FF FFFF F001 A=FF 4214 1414 B=21 0A0A 0A0A B=FF 4214 1414 T= FFF9 T= FFF9（-7） 注意：NORM指令不能緊跟在EXP指令的后面。 3. 浮點數(shù)定點數(shù) 將浮點數(shù)轉(zhuǎn)化為定點數(shù)時，只要按指數(shù)值將其右移（指數(shù)為負(fù)數(shù)時左移）就行了。 4. 浮點數(shù)乘法舉例 見書P229頁例26,【例5.26】編寫浮點乘法程序，完成x1x20.3（0.8）運(yùn)算程序中保留10個數(shù)據(jù)存儲單元：,