dsp定標問題解決

1、好，我先拋點玉吧DSP芯片的定點運算3.1數(shù)的定標在定點DSP芯片中，采用定點數(shù)進行數(shù)值運算，其操作數(shù)一般采用整型數(shù)來表示。一個整型數(shù)的最大表示范圍取決于DSP芯片所給定的字長，一般為16位或24位。顯然，字長越長，所能表示的數(shù)的范圍越大，精度也越高。如無特別說明，本書均以16位字長為例。DSP芯片的數(shù)以2的補碼形式表示。每個16位數(shù)用一個符號位來表示數(shù)的正負，0表示數(shù)值為正，1則表示數(shù)值為負。其余15位表示數(shù)值的大小。因此二進制數(shù)00

2、10000000000011b＝8195二進制數(shù)1111111111111100b＝4對DSP芯片而言，參與數(shù)值運算的數(shù)就是16位的整型數(shù)。但在許多情況下，數(shù)學_運算過程中的數(shù)不一定都是整數(shù)。那么，DSP芯片是如何處理小數(shù)的呢？應該說，DSP芯片本身無能為力。那么是不是說DSP芯片就不能處理各種小數(shù)呢？當然不是。這其中的關鍵就是由程序員來確定一個數(shù)的小數(shù)點處于16位中的哪一位。這就是數(shù)的定標。通過設定小數(shù)點在16位數(shù)中的不同位置，就可以

3、表示不同大小和不同精度的小數(shù)了。數(shù)的定標有Q表示法和S表示法兩種。表3.1列出了一個16位數(shù)的16種Q表示、S表示及它們所能表示的十進制數(shù)值范圍。從表3.1可以看出，同樣一個16位數(shù)，若小數(shù)點設定的位置不同，它所表示的數(shù)也就不同。例如：16進制數(shù)2000H＝8192，用Q0表示16進制數(shù)2000H＝0.25，用Q15表示但對于DSP芯片來說，處理方法是完全相同的。從表3.1還可以看出，不同的Q所表示的數(shù)不僅范圍不同，而且精度也不相同。Q

4、越大，數(shù)值范圍越小，但精度越高；相反，Q越小，數(shù)值范圍越大，但精度就越低。例如，Q0的數(shù)值范圍是32768到32767，其精度為1，而Q15的數(shù)值范圍為1到0.9999695，精度為132768=0.00003051。因此，對定點數(shù)而言，數(shù)值范圍與精度是一對矛盾，一個變量要想能夠表示比較大的數(shù)值范圍，必須以犧牲精度為代價；而想提高精度，則數(shù)的表示范圍就相應地減小。在實際的定點算法中，為了達到最佳的性能，必須充分考慮到這一點。浮點數(shù)與定點

5、數(shù)的轉換關系可表示為：浮點數(shù)(x)轉換為定點數(shù)()：定點數(shù)()轉換為浮點數(shù)(x)：例如，浮點數(shù)x=0.5，定標Q＝15，則定點數(shù)＝，式中表示下取整。反之，一個用Q＝15表示的定點數(shù)16384，其浮點數(shù)為16384215＝1638432768=0.5。表3.1Q表示、S表示及數(shù)值范圍Q表示S表示十進制數(shù)表示范圍Q15S0.151≤X≤0.9999695Q14S1.142≤X≤1.9999390Q13S2.134≤X≤3.9998779Q1

6、2S3.128≤X≤7.9997559Q11S4.1116≤X≤15.9995117Q10S5.1032≤X≤31.9990234Q9S6.964≤X≤63.9980469Q8S7.8128≤X≤127.9960938設x＝0.5，y＝3.1，則浮點運算結果為z＝xy＝0.53.1＝3.6Qx＝15，Qy＝13，Qz＝13，則定點加法為：x＝16384；y＝25395temp＝253952)＝29491因為z的Q值為13，所以定點值z＝

7、29491即為浮點值z＝294918192＝3.6。例3.3定點減法設x＝3.0，y＝3.1，則浮點運算結果為z＝xy＝3.03.1＝0.1Qx＝13，Qy＝13，Qz＝15，則定點減法為：x＝24576；y＝25295；temp＝25395temp＝xtemp＝2457625395＝819因為QxQy，加法結果z的定標值為Qz則定點加法為：intx，y；longtemp，z；temp＝y(tǒng)(QxQz)，若Qx≥Qzz＝temp32767

8、，因此Qx＝1，Qy＝0，Qz＝0，則定點加法為：x＝30000；y＝20000；temp＝200001＝35000因為z的Q值為0，所以定點值z=35000就是浮點值，這里z是一個長整型數(shù)。當加法或加法的結果超過16位表示范圍時，如果程序員事先能夠了解到這種情況，并且需要保證運算精度時，則必須保持32位結果。如果程序中是按照16位數(shù)進行運算的，則超過16位實際上就是出現(xiàn)了溢出。如果不采取適當?shù)拇胧?，則數(shù)據(jù)溢出會導致運算精度的嚴重惡化。