【文章內(nèi)容簡介】 %d\n,frame)。for(i=0。ilength。i++) indata[i]=getw(fp1)。 /*取一幀語音數(shù)據(jù)*/filter(indata,outdata,19,h)。 /*調(diào)用低通濾波子程序*/for(i=0。ilength。i++) putw(outdata[i],fp2)。 /*將濾波后的樣值寫入文件*/}fcloseall( )。 /*關閉文件*/return(0)。} 語音信號800Hz 19點FIR低通濾波C語言定點程序 include const int length=180。void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,int h[ ])。static int h[19]={399,296,945,1555,1503,285,2112,5061,7503,8450, 7503,5061,2112,285,1503,1555,945,296,399}。 /*Q15*/static int x1[length+20]。/*低通濾波定點子程序*/void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,int h[ ]){int i,j。long sum。for(i=0。ilength。i++) x1[n+i1]=xin[i]。for (i=0。ilength。i++){sum=0。for(j=0。jn。j++) sum+=(long)h[j]*x1[ij+n1]。xout[i]=sum15。}for(i=0。i(n1)。i++) x1[ni2]=xin[lengthi1]。}主程序與浮點的完全一樣。 DSP定點算術運算定點DSP芯片的數(shù)值表示是基于2的補碼表示形式。每個16位數(shù)用1個符號位、i個整數(shù)位和15i個小數(shù)位來表示。=，這個數(shù)可用Q8格式(８個小數(shù)位)來表示，它表示的數(shù)值范圍為128~+，一個Q8定點數(shù)的小數(shù)精度為1/256=。雖然特殊情況(如動態(tài)范圍和精度要求)必須使用混合表示法，但是，更通常的是全部以Q15格式表示的小數(shù)或以Q0格式表示的整數(shù)來工作。這一點對于主要是乘法和累加的信號處理算法特別現(xiàn)實，小數(shù)乘以小數(shù)得小數(shù)，整數(shù)乘以整數(shù)得整數(shù)。當然，乘積累加時可能會出現(xiàn)溢出現(xiàn)象，在這種情況下，程序員應當了解數(shù)學里面的物理過程以注意可能的溢出情況。下面討論乘法、加法和除法的DSP定點運算，匯編程序以TMS320C25為例。 定點乘法2個定點數(shù)相乘時可以分為下列3種情況：1．小數(shù)乘小數(shù)Q15Q15＝Q30 * = ；Q15 ；Q15 = ；Q302個Q15的小數(shù)相乘后得到1個Q30的小數(shù)，即有2個符號位。一般情況下相乘后得到的滿精度數(shù)不必全部保留，而只需保留16位單精度數(shù)。由于相乘后得到的高16位不滿15位的小數(shù)精度，為了達到15位精度，可將乘積左移1位，下面是上述乘法的TMS320C25程序:LT OP1 ；OP1=4000H()MPY OP2 ；OP2=4000H()PACSACH ANS,1 ；ANS=2000H()2．整數(shù)乘整數(shù)Q0Q0 = Q0 17(5)=850000000000010001=17 1111111111111011=5 11111111111111111111111110101011=853．混合表示法許多情況下，運算過程中為了既滿足數(shù)值的動態(tài)范圍又保證一定的精度，就必須采用Q0與Q15之間的表示法。比如，顯然Q15無法表示，而若用Q0表示，則最接近的數(shù)是1，精度無法保證。因此。 = = ；Q14 = ；Q14 = 。Q28Q14的最大值不大于2，因此，2個Q14數(shù)相乘得到的乘積不大于4。一般的，若一個數(shù)的整數(shù)位為 i位，小數(shù)位為 j 位，另一個數(shù)的整數(shù)位為 m 位，小數(shù)位為 n 位，則這兩個數(shù)的乘積為 ( i + m )位整數(shù)位和(j + n)位小數(shù)位。這個乘積的最高16位可能的精度為( i + m )整數(shù)位和(15 i m)小數(shù)位。但是，若事先了解數(shù)的動態(tài)范圍，就可以增加數(shù)的精度。例如，就可以用Q14數(shù)表示乘積，而不是理論上的最佳情況Q13。：LT OP1 。OP1 = 6000H() MPY OP2 。OP2 = 3000H()PACSACH ANS,1 。ANS＝2400H()上述方法為了保證精度均對乘的結果舍位，結果所產(chǎn)生的誤差相當于減去1個LSB(最低位)。采用下面簡單的舍入方法，可使誤差減少二分之一。LT OP1MPY OP2PACADD ONE，14 (上舍入)SACH ANS，1上述程序說明，不管ANS為正或負，所產(chǎn)生的誤差是1/2 LSB，其中存儲單元ONE的值為1。 定點加法乘的過程中，程序員可不考慮溢出而只需調(diào)整運算中的小數(shù)點。而加法則是一個更加復雜的過程。首先，加法運算必須用相同的Q點表示；其次，程序員或者允許其結果有足夠的高位以適應位的增長，或者必須準備解決溢出問題。如果操作數(shù)僅為16位長，其結果可用雙精度數(shù)表示。下面舉例說明16位數(shù)相加的兩種途徑。1．保留32位結果LAC OP1 。(Q15)ADD OP2 。(Q15)SACH ANSHI 。(高16位結果)SACL ANSLO 。(低16位結果)2．調(diào)整小數(shù)點保留16位結果LAC OP1,15 。(Q14數(shù)用ACCH表示)ADD OP2,15 。(Q14數(shù)用ACCH表示)SACH ANS 。(Q14)加法運算最可能出現(xiàn)的問題是運算結果溢出。TMS320提供了檢查溢出的專用指令BV，此外，使用溢出保護功能可使累加結果溢出時累加器飽和為最大的整數(shù)或負數(shù)。當然，即使如此，運算精度還是大大降低。因此，最好的方法是完全理解基本的物理過程并注意選擇數(shù)的表達方式。 定點除法在通用DSP芯片中，一般不提供單周期的除法指令，為此必須采用除法子程序來實現(xiàn)。二進制除法是乘法的逆運算。乘法包括一系列的移位和加法，而除法可分解為一系列的減法和移位。下面來說明除法的實現(xiàn)過程。設累加器為8位，且除法運算為10除以3。除的過程就是除數(shù)逐步移位并與被除數(shù)比較的過程，在每一步進行減法運算，如果能減則將位插入商中。(1) 除數(shù)的最低有效位對齊被除數(shù)的最高有效位。 00001010