西工大DSP大作业

实验1 基于CCS的简单的定点DSP程序一、实验要求1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3，ARO-AR7, PC, T0-T33、结合C5510的存储器空间分配，访问DSP的内部RAM4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法, 最后结果的定点表示方法，并验证结果6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件二、实验原理DSP芯片的定点运算---Q格式(转) 2008-09-03 15:47 DSP芯片的定点运算1．数据的溢出：1>溢出分类：上溢（overflow）：下溢（underflow）2>溢出的结果：Max MinMin Max unsigned char 0 255 signed char -128 127 unsigned int 0 65535 signed int -32768 32767上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。

例：signed int ：32767+1＝－32768；-32768-1＝32767unsigned char：255+1＝0；0-1＝2553>为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。

当发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。

2．定点处理器对浮点数的处理：1>定义变量为浮点型（float，double），用C语言抹平定点处理器和浮点处理器的区2>放大若干倍表示小数。

比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，运算3>定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小数的精度。

Q0：小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15小数点在第15位的后面，0～14位都是小数位。

转化公式：Q＝（int）（F×pow（2，q））F＝（float）（Q×pow（2，－q））3．Q格式的运算1>定点加减法：须转换成相同的Q格式才能加减2>定点乘法：不同Q格式的数据相乘，相当于Q值相加3>定点除法：不同Q格式的数据相除，相当于Q值相减4>定点左移：左移相当于Q值增加5> 定点右移：右移相当于Q减少4．Q格式的应用格式实际应用中，浮点运算大都时候都是既有整数部分，也有小数部分的。

所以要选择一个适当的定标格式才能更好的处理运算。

一般用如下两种方法：1>使用时使用适中的定标，既可以表示一定的整数复位也可以表示小数复位，如对于2812的32位系统，使用Q15格式，可表示－65536.0～65535.999969482区间内的数据。

三、实验步骤1.双击，启动CCS的仿真平台的配着选项。

选择C5410 DeviceSimulator。

2.点击project菜单栏的new选项，新建一个LAB的工程注意存储的路径。

3.把下图中用到的文件拷到工程文件目录的文件路径下。

4.在ccs平台中将用到的程序导入到平台中，点击project—>add file to project。

选择多个文件时，可以按住ctrl键。

5．将程序中的start改为_main，INT_2改为_int_2。

然后点击保存。

源程序代码*************************************************** *** example.asm y=0.1*x1.2+35*20+15*x1.6 **************************************************** **.title “example.asm”;为汇编源程序取名.mmregs ;定义存储器映象寄存器STACK .usect “STACK”,10h ;分配10个单元的堆栈空间.bss a,4 ;为系数a分配4个单元的空间.bss x,4 ;为变量x分配4个单元的空间.bss y,1 ;为结果y 分配1个单元的空间.def _c_int00 ;定义标号_c_int00.data ;定义数据代码段table: .word 1,2,3,4 ;在标号table开始的8个单元中.word 8,6,4,2 ;为这8个单元赋初值.text ;定义文本代码段_c_int00 :STM #0,SWWSR ;软件等待状态寄存器置0，不设等待STM #STACK+10h,SP ;设置堆栈指针初值STM #a,AR1 ;AR1 指向a的地址RPT #7 ;从程序存储器向数据存储器MVPD table,*AR1+;重复传送8个数据CALL SUM ;调用SUM 实现乘法累加和的子程序end: B end ;循环等待SUM:STM #a,AR3 ;将系数a的地址赋给AR3 STM #x,AR4 ;将变量x的地址赋给AR3 RPTZ A,#3 ;将A清0，并重复执行下条指令4次MAC *AR3+,*AR4+,A ;执行乘法并累加，结果放在A中STL A,@y ;将A的低字内容送结果单元y RET ;结束子程序.end ;结束全部程序Map文件*********************************************************** ******************TMS320C55x COFF Linker PC Version 3.83*********************************************************** *******************>> Linked Mon May 31 11:03:33 2010OUTPUT FILE NAME: <lab4a.out>ENTRY POINT SYMBOL: "_main" address: 0000e000MEMORY CONFIGURATIONname origin length used attr fill----------------------------------------------------------- PAGE 0: EPROM 0000e000 00000100 0000001d RWIXvecs 0000ff80 00000004 00000000 RWIXPAGE 1: SPRAM 00000060 00000020 0000000b RWIXDARAM 00000080 00000100 0000001a RWIXSECTION ALLOCATION MAPoutput attributes/section page origin length input sections------------------------------------------------.text 0 0000e000 0000001d0000e000 0000001d LAB4A.obj (.text).bss 1 00000060 0000000b UNINITIALIZED四、心得体会经过这次实验，我更加熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3， ARO-AR7, PC, T0-T3 。

实验2 CCS下的FFT算法程序设计一、实验目的CCS下的FFT算法程序设计二、实验要求提供一个CCS下的C语言例程，在CCS下，仿照例程，任选雨中FIR滤波、IIR滤波、FFT算法，采用C语言完成代码的编写、编译、链接、下载和运行，输入数据，滤波器系数任选，并给出运算结果。

1）目的2）工程文件的构成，并附图3）打印源代码4）打印编译成功的信息5）打印map文件6）程序下载的截图过程三）运行结果三、实验步骤1、在ccs平台中将用到的程序导入到平台中，点击project—>add file to project。

选择多个文件时，可以按住ctrl键。

2．将所有的程序段中的start改为_main,将fft.Asm中的K_FFT_SIZE .set 32 ;NK_LOGN .set 5 ;LOG(N)改为K_FFT_SIZE .set 64 ;NK_LOGN .set 6 ;LOG(N)3、对源文件进行编译（注意先对每个.asm文件先进行编译，以防止程序有错误），没有错误时进行链接。

4．点击菜单file load program。

装载.out文件四、实验结果五、源程序代码*********************************************************** ****** 函数原型：void FFT(struct compx *xin,int N) 函数功能：对输入的复数组进行快速傅里叶变换（FFT）输入参数：*xin复数结构体组的首地址指针，struct型*****************************************************************/ void FFT(struct compx *xin) { intf,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;struct compx u,w,t;nv2=FFT_N/2; //变址运算，即把自然顺序变成倒位序，采用雷德算法nm1=FFT_N-1;for(i=0;i<nm1;i++){ if(i<j) //如果i<j,即进行变址{ t=xin[j];xin[j]=xin[i];xin[i]=t; }k=nv2; //求j的下一个倒位序while(k<=j) //如果k<=j,表示j的最高位为1{j=j-k; //把最高位变成0k=k/2; //k/2，比较次高位，依次类推，逐个比较，直到某个位为0 }j=j+k; //把0改为1 } { int le,lei,ip; //FFT运算核，使用蝶形运算完成FFT运算f=FFT_N;for(l=1;(f=f/2)!=1;l++) //计算l的值，即计算蝶形级数 ;for(m=1;m<=l;m++) // 控制蝶形结级数{ //m表示第m级蝶形，l为蝶形级总数l=log（2）N le=2<<(m-1); //le 蝶形结距离，即第m级蝶形的蝶形结相距le点lei=le/2; //同一蝶形结中参加运算的两点的距离u.real=1.0; //u为蝶形结运算系数，初始值为1u.imag=0.0;w.real=cos(PI/lei); //w为系数商，即当前系数与前一个系数的商w.imag=-sin(PI/lei);for(j=0;j<=lei-1;j++) //控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结{for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le) //控制同一蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结{ip=i+lei; //i，ip分别表示参加蝶形运算的两个节点t=EE(xin[ip],u); //蝶形运算，详见公式xin[ip].real=xin[i].real-t.real;xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;xin[i].real=xin[i].real+t.real;xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;}u=EE(u,w); //改变系数，进行下一个蝶形运算}}}}Map文件******************************************************************************TMS320C55x COFF Linker PC Version 3.3 ******************************************************************************>> Linked Sat May 30 23:48:27 2015OUTPUT FILE NAME: <lab.out>ENTRY POINT SYMBOL: "_main" address: 0000e000 MEMORY CONFIGURATIONname origin length used attr fill---------------------- -------- --------- -------- ---- --------PAGE 0: EPROM 0000e000 00000100 00000019 RWIXPAGE 1: SPRAM 00000060 00000020 0000000a RWIXDARAM 00000080 00000100 00000000 RWIXSECTION ALLOCATION MAPoutput attributes/ section page origin length input sections -------- ---- ---------- ---------- ---------------- .text 0 0000e000 000000120000e000 00000012 LAB2B.obj(.text).data 0 0000e012 000000050000e012 00000005 LAB2B.obj(.data).vectors 0 0000e017 000000020000e017 00000002 VECTORS.obj(.vectors).bss 1 00000060 0000000a UNINITIALIZED00000060 0000000a LAB2B.obj (.bss) GLOBAL SYMBOLS: SORTED ALPHABETICALLY BY Nameaddress name-------- ---- 00000060 .bss0000e012 .data 0000e000 .text 00000060 ___bss__ ffffffff ___cinit__ 0000e012 ___data__ 0000e017 ___edata__ 0000006a ___end__ 0000e012 ___etext__ ffffffff ___pinit__ 0000e000 ___text__ 00000000 __lflags UNDEFED _c_int00 0000e000 _main ffffffff cinit 0000e017 edata 0000006a end0000e012 etext ffffffff pinitGLOBAL SYMBOLS: SORTED BY Symbol Addressaddress name-------- ----00000000 __lflags00000060 ___bss__00000060 .bss0000006a ___end__0000006a end0000e000 .text0000e000 ___text__0000e000 _main0000e012 .data0000e012 etext0000e012 ___data__0000e012 ___etext__0000e017 edata0000e017 ___edata__ffffffff pinitffffffff ___pinit__ffffffff ___cinit__ffffffff cinitUNDEFED _c_int00[19 symbols]六、心得体会经过这次实验，我更加熟悉CCS开发环境，CCS下的C语言例程下的 FFT算法，采用C语言完成代码的编写、编译、链接、下载和运行的方法。