02-第一章节-TMS320C54x原理及应用绪论-2.pptVIP

- DSPs概述 - DSPs运算基础; 1. 数据格式 DSPs有定点DSPs和浮点DSPs两种。TMS320C54x是16位定点DSPs。在定点DSPs中，数据有两种基本的表示方法：整数表示方法和小数表示方法。; 整数 DSP芯片和所有微处理器一样，以2的补码形式表示有符号数。16位定点DSP整型数格式为：Sxxxxxxxxxxxxxxx，其中最高位S为符号位，0代表正数，l代表负数，其余位为数据位。 ; 在TMS320C54x DSPs中，整数一般用于控制操作、地址计算和其他非信号处理的应用; 例1. 若字长n=8，求以下带符号整数的二进制、十六进制和十进制之间的转换。 0100 1011B 1111 1101B ; 例1. 若字长n=8，求以下带符号整数的二进制、十六进制和十进制之间的转换。 0100 1011B=4BH=26+23+21+20=64+8+2+1=75 1111 1101B=FDH=-3 ;小数 在16位定点DSP中，小数表示为：S.xxxxxxxxxxxxxxx，最高位S为符号位，其他的各位采用2的补码表示，小数点紧接着符号位，无整数位，数的范围为[-1，1)。 ;在TMS320C54x DSPs中，小数主要用 于数字和各种信号处理算法的计算。;例2. 若字长n=8，求以下带符号小数的二进制和十进制之间的转换。 0101 0000B=2-1+2-3=0.5+0.125=0.625 1101 0000B=-1+2-1+2-3=-1+0.5+0.125=-0.375 ; 数的定标 显然，定点表示并不意味着就一定是整数表示。在许多情况下，需要由编程来确定一个数的小数点的位置，即数的定标。 ; 定点数最常用的是Q表示法或Qm.n表示法,它可将整数和小数表示方法统一起来。 其中，m表示数的补码的整数部分，n表示数的2补码的小数部分，再加上1位符号位，数的总字长为m+n+l位。 表示数的整数范围为-2m～2m -1，小数的最小分辨率为2- n。;Q表示法及其表示的十进制数范围 ; 1) Q15.0格式 Q15.0格式的字长为16位，其每位的具体表示为：Sxxxxxxxxxxxxxxx。 2) Q3.12格式 Q3.12格式的字长为16位，其每位的具体表示为：Sxxxyyyyyyyyyyyy。 3) Q0.15(或Q.15)格式 Q.15格式的字长为16位，其每位的具体表示为：S.xxxxxxxxxxxxxxx。 ; 定点数格式的选择 在具体应用中，为保证在整个运算过程中数据不会溢出，应选择合适的数据格式。例如，对于Q.15格式???其数据范围(-1，1)，这样就必须保证在所有运算中，其结果都不能超过这个范围，否则，芯片将结果取-1或l，而不管其真实结果为多少。 ; 定点格式数据的转换 同一个用二进制表示的定点数，当采用不同的Qm.n表示方法时，其代表的十进制数是不同的。 用Q15.0表示方法，十六进制数 3000H= 用Q0.15表示方法，十六进制数 3000H= 用Q3.12表示方法，十六进制数 3000H= ; 定点格式数据的转换 同一个用二进制表示的定点数，当采用不同的Qm.n表示方法时，其代表的十进制数是不同的。 用Q15.0表示方法，十六进制数 3000H=12 288； 用Q0.15表示方法，十六进制数 3000H=0.375； 用Q3.12表示方法，十六进制数 3000H=3。 ; 定点算术运算 1．两个定点数的加/减法 定点数的加/减法必须保证两个操作数的格式一致。如果两个数的Q值不同，可将Q值小的数调整为与另一个数的Q值一样大，但必须在保证数据精度不变的前提下。另外，注意有符号和无符号数加/减运算的溢出问题。 ; 例3. 若x、y为正数，x=4.125，y=0.125，求x+y。 解 x=4.125，采用Q3.12格式表示的十六进制码为x×212=4.