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DSP C语言高手进阶

2019-07-18 14:37发布

站内问答 / TI MCU
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数据存储：
指针型为16位。
浮点型（float double long double）都是32位。
所有32位类型(long float等)的存储方式都是低位在前，高位在后。

DSP增强的C语法
DSP的C语言规定：没有显式初始化的，仍保持未初始化状态。

1. 强制类型转换的错误：
unsingned int average(unsigned int a , unsigned int b)
{
    unsigned int c;
    C = (a+b)/2;
    return c;
}
带入数值看看，当a 和 b 都是0x8001时，此时等式a + b 会产生溢出，不要想当然的认为；只要表达式“（a+b）/2”不超过无符号整数的范围，计算机就会给出正确的结果。自动类型转换在这里不会发生，正确的写法是显式的写出强制类型的转换：
  c = ((unsigned long ) a + b )/2;
或：c= ((unsigned long )a + (unsigned long)b)/2;

2.  DSP的编译器是按照算术移位，来进行移位运算的。
    有符号数的右移运算。C语言中移位运算常常在编程中取代乘除2的n次方。

16位数相乘
16位数相乘，如果只想获取乘积结果的高16位，可通过把乘积结果右移16位来获得。
  
int m1, m2, result1;
unsigned m3, m4,result3;
result1 = ((long)m1*m2)>>16;
或者：
result3 = ((unsigned long)m3*m4)>>16;
或者：result3=((unsigned long )m3* (unsigned long)m4)>>16;

中断函数：
用interrupt声明的函数和普通函数的差别有：
(1)普通函数的压栈只保护部分内核寄存器，这些需要保护的寄存器是C编译器
规定的。
(2)用interrupt 生命的函数压栈保护所有的内核寄存器。
进入中断函数后，默认是关中断状态，寄存器位INTM = 1,如果
用户希望实现中断嵌套的话，则应该在中断函数里重新开中断——INTM = 0;

IOPORT空间：ioport  数据类型 port0x00;

Q 格式
浮点数Xf转换为定点数Xq时：Xq = (int)(Xf * 2Q)  ----***(4-1)
定点数Xq转换为浮点数Xf时，Xf = (float)(Xq * 2(-Q))

Q15格式
如果一个数据既包括有整数又有小数，使用Q格式时，直观的做法是选定一个
合适的Q格式来表示，有些运算也必须这样做。
但还有一个常用且简介的方法：把数据全部转化为小数，再用Q15格式表示。
假设整数X取值范围不会放过某一极限最大值，设置极限最大值为MAX，将整整
数x除以常数MAX转换成一个小数，再按照浮点数转换定点数的公式(4-1),转换成Q15格式。
整数x转换为定点数x15:
X15 =(int )((x/MAX)* 2 15)   -----(4-3)
或者写成：X15 = (int)((Uint32)x<<15 / max)
浮点数X15转换为整数X：X = (float)(x15 * MAX* 2 -15)     ----(4-4)
以上两公式互为逆运算。浮点数X15转换为整数X的速度非常快，只用到了乘法和移位。

把整数X转换为X15后，程序员应该建立起一个应用概念：变量x15是Q15格式，
Q15格式只能表示一个小数，因此变量X15就代表一个不超过1的百分数(也可以
看作很多数学公式推导时常用的标称值)，范围从-100%~+100%。

在上面的运算中用到了除法“/”，而除法运算时比较费时的。解决的方法有以下3个：

1）很多数值都可以离线设定。也就是说，先离线计算f=((unsigned
long)50<<15)/MAXF;然后在赋值f=13653即可。
2）从50到16353的设定过程，绝大数情况下对时间要求不苛刻，可以放在主程
序中或优先级比较低的任务中。
3）必须在线设定且对时间要求比较苛刻时，一个变通的方法是设定常数MAXF
为2的n次幂，比如MAXF= 128，即可把除法转化为右移。

Q15--->Q0
当要达到频率精度0.01Hz时，对于频率变量f=50.01HZ，要稍微运用点技巧。
unsigned int  f;
f= ((unsigned long)5001<<15)/(MAXF*100)

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