【文章內容簡介】 y(n)=y1=b1x(n1)+y0 y(n)=y2=b2x(n2)+y1 y(n)=y3=b3x(n3)+y2 y(n)=y4=b4x(n4)+y3 y(n)=y5=b5x(n5)+y4 y(n)=y6=b5x(n6)+y5 y(n)=y7=b5x(n7)+y6 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 44 第 6章 應用程序設計 (2)循環(huán)緩沖區(qū)法 數(shù)據存儲器 x(n) x(n7) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) x(n5) x(n6) 算 法： )( inxbnyi i????70)(計算過程： ② 每取 1次數(shù)后，完成 1次乘法累加計算； ③ 求得 y(n)后，輸入新樣本替代最老樣本； x(n+1） x(n+1)④ 修改指針 ARx， 指向最新樣本單元。 ARx→ ① 求 y(n): 取數(shù)順序： x(n)…… x(n7) 最新樣本： x(n+1) ARx： 指向 x(n+1)單元 ② 求 n+1): 取數(shù)順序： x(n+1)…… x(n6) 最新樣本： x(n+2) ARx： 指向 x(n+2)單元 數(shù)據存儲器 x(n) x(n+1) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) x(n5) x(n+2) ARx→ ③ 求 y(n+2): 取數(shù)順序： x(n+2)…… x(n5) 最新樣本： x(n+3) ARx： 指向 x(n+3)單元 數(shù)據存儲器 x(n) x(n+1) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) x(n+3) x(n+2) ARx→ 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 45 第 6章 應用程序設計 (2)循環(huán)緩沖區(qū)法 循環(huán) 緩沖區(qū)的優(yōu)點： ① 緩沖區(qū)數(shù)據不需要移動； ② 可以使用 SARAM存儲器。 實現(xiàn) N個循環(huán)緩沖區(qū)單元首尾相鄰，可用 BK寄存器按模間接尋址來實現(xiàn)。 常用指令： … *ARx+% 。增量、按模修正 ARx addr=ARx， ARx=circ(ARx+1) … *ARx% 。減量、按模修正 ARx addr=ARx， ARx=circ(ARx1) … *ARx+0% 。增 AR0、 按模修正 ARx addr=ARx， ARx=circ(ARx+AR0) … *ARx0% 。減 AR0、 按模修正 ARx addr=ARx， ARx=circ(ARxAR0) … *+ARx(1K)% 。加 (1K)、 按模修正 ARx addr=circ(ARx+1K)，ARx=circ(ARx+1K) 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 46 第 6章 應用程序設計 (2)循環(huán)緩沖區(qū)法 circ是根據 BK寄存器中的緩沖區(qū)長度，對 (ARx +1)、 (ARx1)、 (ARx+AR0)、 (ARxAR0)和 (ARx+1k)的值進行取模，使指針 ARx指向緩沖區(qū)，實現(xiàn)循環(huán)緩沖區(qū)首尾相鄰。 例如： (BK)=N=8， (AR1)=0060h， 用 *AR1+%間接尋址。 第一次尋址后， AR1指向 0061h單元； 第二次尋址后， AR1指向 0062h單元； …… …… 第八次尋址后， AR1指向 0068h單元； 將 BK按 8取模， AR1回到 0060h單元。 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 47 第 6章 應用程序設計 (2)循環(huán)緩沖區(qū)法 循環(huán)尋址的算法： if 0≤index+step BK index=index+step else if index+step≥BK index=index+stepBK else if index+step 0 index=index+step+BK index:存放在輔助寄存器中的地址指針； step:步長，可正可負， |step|≤BK 。 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 48 第 6章 應用程序設計 (2)循環(huán)緩沖區(qū)法 ① 用 BK規(guī)定循環(huán)緩沖區(qū)的長度 N； ② 緩沖區(qū)起始地址的 k個最低有效位必須為0，且滿足 2kN。 要求： 例如： N=31， k的最小值為 5，則緩沖區(qū)的起始地址：XXXX XXXX XXX0 0000B 若 N=32， k的最小值為 6，緩沖區(qū)的起始地址：XXXX XXXX XX00 0000B 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 49 第 6章 應用程序設計 FIR濾波器的 DSP實現(xiàn) 2. FIR濾波器的實現(xiàn) ?C54x提供的乘法 累加指令 MAC和循環(huán)尋址方式，可使 FIR數(shù)字濾波器在單周期內完成每個樣值的乘法 累加計算。而每個樣值的乘法 累加計算 ,可采用 RPTZ和 MAC指令結合循環(huán)尋址方式來實現(xiàn)。 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 50 第 6章 應用程序設計 2. FIR濾波器的實現(xiàn) (1) 用線性緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR濾波器 設 N=7， FIR濾波器的算法： y(n)=b0x(n)+b1x(n1)+…+ b5x(n5) +b6x(n6) 數(shù)據存儲器 暫存 y(n) x(n) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) x(n5) x(n6) 程序存儲器 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 x b 雙操作數(shù)尋址指令： MACD *AR2,b,A 功能： A=A+(AR2) (pmad), AR21→AR2 ,(AR2)→(AR2+1) A AR1→ x(n6) b6 x(n6) +A b6 x(n6)+A AR1→ 5)2022年 2月 15日 DSP原理及應用 51 第 6章 應用程序設計 (1) 用線性緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR濾波器 程序清單： .title “” .mmregs .def start x .usect “x”， 8 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data COEF： .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word 4*32768/10 .word 3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 2*32768/10 .word 1*32768/10 ； 自定義數(shù)據空間 x 數(shù)據存儲器 暫存 y(n) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) x(n5) x(n6) 定義系數(shù) bi 程序存儲器 COEF b6 ； 定義 b6= ； 定義 b5= ； 定義 b4= ； 定義 b3= ； 定義 b2= ； 定義 b1= ； 定義 b0= b5 b4 b3 b2 b1 b0 x(n) 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 52 第 6章 應用程序設計 (1) 用線性緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR濾波器 x 數(shù)據存儲器 暫存 y(n) x(n) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) x(n5) x(n6) 程序存儲器 COEF b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 程序清單： .text start: SSBX FRCT STM x+7,AR2 STM 6,AR0 LD x+1,DP PORTR PA1,@x+1 FIR1: RPTZ A,6 MACD *AR2,COEF,A STH A,*AR2 PORTW *AR2+,PA0 BD FIR1 PORTR PA1,*AR2+0 .end A 。設置小數(shù)乘法 。設置 AR2 AR2→ 。設置復位值 AR0=6 。設置緩沖區(qū)首地址 → 。輸入 x(n) 。A清 0,設置迭代次數(shù) 00 0000 0000 。7次乘法累加 和移位 b6 x(n6) AR2→ 5)A+b5 x(n5)AR2→ 4)A+b4 4)AR2→ 3)A+b3 3)AR2→ 2)A+b2 2)AR2→ 1)A+b1 1)x(n) A+b0 x(n) AR2→AR2→ y(n1) 。暫存 y(n) y(n) 。輸出 y(n),修改 AR2 →。循環(huán) 。輸入最新數(shù)據 , 修改 AR2=AR2+AR0 x(n+ →2022年 2月 15日 DSP原理及應用 53 第 6章 應用程序設計 2. FIR濾波器的實現(xiàn) (2) 用 循環(huán)緩沖區(qū) 實現(xiàn) FIR濾波器 設 N=7， FIR濾波器的算法： y(n)=b0x(n)+b1x(n1)+…+ b5x(n5) +b6x(n6) DARAM y(n) x(n) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) … x(n5) x(n6) DARAM b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 y b0 xn 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 54 第 6章 應用程序設計 (2) 用 循環(huán)緩沖區(qū) 實現(xiàn) FIR濾波器 程序清單： .title “” .mmregs .def start .bss y,1 xn .usect “xn”,7 b0 .usect “b0”,7 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data table: .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word 3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 5*32768/10 .word 6*32768/10 .word 7*32768/10 DARAM y(n1) x(n) x(n1) x(n2) x(n3) x(n4) … b0 b1 b2 b3 b4 … x(n5) x(n6) b5 b6 。源文件標題 。定義 MMR寄存器 符號名 。定義模塊 。給 y保留 1個空間 y 。給 xn段保留 7個空間 xn 。給 b0段保留 7個空間 b0 。PA0賦值為 0 。PA1賦值為 1 。從 ROM的 table定義數(shù)據 。定義 。定義 。定義 。定義 。定義 。定義 。定義 ROM table 2022年 2月 15日 DSP原理及應用 55 第 6章 應用程序設計 .text start: SSBX FRCT STM b0,AR1 RPT 6 MVPD table,*AR1+ ST