汇编语言编程举例.ppt

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1、汇编语言编程举例,汇编语言编程的基本方法 DSP在信号发生器上的应用 用DSP实现FIR滤波器,汇编语言编程举例,汇编语言编程的基本方法,汇编语言编程的基本方法,1堆栈的使用,1.压入数据时，堆栈从高地址向低地址增长。2.压栈时指针先减，SP-1，再压入数据；3.出栈时，先弹出数据后，再SP+1。4.如要用堆栈，必须先设置，后使用。,要点,例 设计一存储空间为100个单元的堆栈。size.set 100；设置堆栈空间的；大小为100stack.usect“STK”,size；设置堆栈段的首地址；和堆栈空间 STM#stack+size,SP；将栈底地址指针送；SP，完成初始化,1堆栈的使用,汇

2、编语言编程的基本方法,例 编写求解加、减法的程序，计算z=x+y-w。SUM1：LD x,A；将x地址的内容送A ADD y,A；将y地址的内容与A中x值相加 SUB w,A；将A中的内容与w 相减，得z STL A,z；将A的的计算值存入z 地址中,2 加、减法和乘法运算,汇编语言编程的基本方法,例 写求解直线方程的程序，计算y=mx+b。SUM2：LD m,T；将m 地址的内容送T MPY x,A；将x 地址的内容与；T中的m相乘，结果送A ADD b,A；将A中的mx与b 地址的内容；相加，结果送A STL A,y；将A的的计算结果；存入y 地址中,2 加、减法和乘法运算,汇编语言编程的

3、基本方法,传送速度比加载和存储指令要快；传送数据不需要通过累加器；可以寻址程序存储器；与RPT指令相结合（重复时，这些指令都变成单周期指令），可以实现数据块传送。,3 数据块传送,特点,汇编语言编程的基本方法,（1）数据存储器数据存储器 这类指令有：MVDK Smem,dmad 指令的字数/执行周期 2/2MVKD dmad,Smem；Smem=dmad 2/2MVDD Xmem,Ymem；Ymem=Xmem 1/1（2）程序存储器数据存储器 这类指令有：MVPD pmad,Smem；Smem=pmad 2/3MVDP Smem,pmad；pmad=Smem 2/4pmad为16位立即数程序存

4、储器地址；dmad为16位立即数数据存储器地址；Smem为数据存储器地址；Xmem、Ymem为双操作数数据存储器地址，Xmem从DB数据总线上读出。Ymem从CB数据总线上读出。,3 数据块传送,汇编语言编程的基本方法,（3）数据存储器MMR 这类指令有：MVDM dmad,MMR；指令的字数/执行周期 2/2MVMD MMR,dmad；dmad=MMR 2/2MVMM mmrx,mmry；mmry=mmrx 1/1（4）程序存储器（Acc）数据存储器 包括：READA Smem；Smem=prog(A)1/5WRITA Smem；prog(A)=Smem 1/5 mmrx,mmry为AR0A

5、R7或SP；MMR为任何一个存储器映象寄存器；,3 数据块传送,汇编语言编程的基本方法,例 将数组x5 初始化为1,2,3,4,5。.data；定义初始化数据段起始地址TBL:.word 1,2,3,4,5；为标号地址TBL；开始的5个单元赋初值.sect“.vectors”；定义自定义段，并获；得该段起始地址 B START；无条件转移到标号为START的地址.bss x,5；为数组x分配5个存储单元.text；定义代码段起始地址START:STM#x,AR5；将x的首地址存入AR5 RPT#4；设置重复执行5次下条指令 MVPD TBL,*AR5+；将TBL开始的5个值传给x,（1）程序存

6、储器数据存储器,3 数据块传送,汇编语言编程的基本方法,例 将数据存储器中的数组x10复制到数组y10。.title“cjy1.asm”；为汇编源程序取名.mmregs；定义存储器映象寄存器STACK.usect“STACK”,30H；设置堆栈.bss x,10；为数组x分配10个存储单元.bss y,10；为数组y分配10个存储单元.datatable:.word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.def start；定义标号start.text,（2）数据存储器数据存储器,3 数据块传送,汇编语言编程的基本方法,start:STM#0,SWWSR；复位SWWSR STM#STACK

7、+30H,SP；初始化堆指针 STM#x,AR1；将目的地首地址赋给AR1 RPT#19；设定重复传送的次数为20次 MVPD table,*AR1+；程序存储器传送到数；据存储器 STM#x,AR2；将x的首地址存入AR2 STM#y,AR3；将y的首地址存入AR3 RPT#19；设置重复执行20次下条指令 MVDD*AR2+,*AR3+；将地址x开始的20个值；复制到地址y开始的20个单元end:B end.end,3 数据块传送,汇编语言编程的基本方法,用间接寻址方式获得操作数，且辅助寄存器只用AR2AR5；占用程序空间小；运行速度快。,4双操作数乘法,特点,汇编语言编程的基本方法,单操

8、作数指令方案 LD#0,B STM#a,AR2 STM#x,AR3 STM#19,BRC RPTB done-1 LD*AR2+,T；1T MPY*AR3+,A；1T ADD A,B；1Tdone:STH B,y STL B,y+1,双操作数指令方案 LD#0,B STM#a,AR2 STM#x,AR3 STM#19,BRC RPTB done-1 MPY*AR2+,*AR3+,A；1T ADD A,B；1Tdone:STH B,y STL B,y+1,4双操作数乘法,例 编制求解 的程序。,汇编语言编程的基本方法,4双操作数乘法,上例 编制求解 的程序。利用双操作数指令可以节省机器周期。迭代

9、次数越多，节省的机器周期数也越多。例子中，在每次循环中，双操作数指令都比单操作数指令少用一个周期，节省的总机器周期数=1T*N（迭代次数）=NT。,汇编语言编程的基本方法,在单个周期内同时利用C总线和D总线，得到32位操作数。,5长字运算,特点,使用长操作数指令时，按指令中给出的地址存取的总是高16位操作数。这样，有两种数据排列方法：（1）偶地址排列法 指令中给出的地址为偶地址，存储器中低地址存放高16位操作数。（2）奇地址排列法 指令中给出的地址为奇地址，存储器中低地址存放低16位操作数。,汇编语言编程的基本方法,5长字运算,（1）偶地址排列法 指令中给出的地址为偶地址，存储器中低地址存放高

10、16位操作数。如：DLD*AR3+,A执行前：A=00 0000 0000 执行后：A=00 6CAC BD90 AR3=0100 AR3=0102（0100h）=6CAC（高字）（0100h）=6CAC（0101h）=BD90（低字）（0101h）=BD90,汇编语言编程的基本方法,（2）奇地址排列法 指令中给出的地址为奇地址，存储器中低地址存放低16位操作数。如：DLD*AR3+,A 执行前：执行后：A=00 0000 0000 A=00 BD90 6CAC AR3=0101 AR3=0103（0100h）=6CAC（低字）（0100h）=6CAC（0101h）=BD90（高字）（0101

11、h）=BD90,5长字运算,汇编语言编程的基本方法,推荐采用偶地址排列法，将高16位操作数放在偶地址存储单元中。如：程序存储器.long 12345678 h；偶地址：1234；奇地址：5678 数据存储器.bss xhi,2,1,1；偶地址：xhi；奇地址：xlo 变量名称 字长 页邻接 偶地址排列法,5长字运算,汇编语言编程的基本方法,例 计算Z32=X32+Y32。标准运算 长字运算 LD xhi,16,A DLD xhi,A ADDS xlo,A DADD yhi,A ADD yhi,16,A DST A,zhi ADDS ylo,A（3个字，3个T）STH A,Zhi STL A,Z

12、lo（6个字，6个T）,5长字运算,汇编语言编程的基本方法,(1)并行运算指同时利用D总线和E总线。其中，D总线用来执行加载或算术运算，E总线用来存放先前的结果。(2)并行指令都是单字单周期指令。(3)并行运算时所存储的是前面的运算结果，存储之后再进行加载或算术运算。(4)并行指令都工作在累加器的高位。(5)大多数并行运算指令都受累加器移位方式ASM位影响。,6并行运算（略）,特点,汇编语言编程的基本方法,表 并行指令举例,汇编语言编程的基本方法,例 编写计算z=x+y和f=d+e的程序段。在此程序段中用到了并行存储/加载指令，即在同一机器周期内利用E总线存储和D总线加载。数据存储器分配如图5

13、-4所示。.title“cjy3.asm”.mmregsSTACK.usect“STACK”,10H.bss x,3；为第一组变量；分配3个存储单元.bss d,3；为第二组变量；分配3个存储单元.def start.datatable:.word 0123H,1027H,0,1020H,0345H,0,汇编语言编程的基本方法,.text start:STM#0,SWWSR STM#STACK+10H,SP STM#x,AR1 RPT#5 MVPD table,*AR1+STM#x,AR5；将第一组变量的首地址传给AR5 STM#d,AR2；将第二组变量的首地址传给AR2 LD#0,ASM；设

14、置ASM=0 LD*AR5+,16,A；将x的值左移16位放入A的高端字 ADD*AR5+,16,A；将y值左移16位与A的高端字x相加 ST A,*AR5；将A中的和值右移16位存入z中 LD*AR2+,B；将d的值左移16位放入B的高端字 ADD*AR2+,16,B；将e值左移16位与B的高端字d相加 STH B,*AR2；将B的高端字中的和值存入f中end:B end.end,汇编语言编程的基本方法,764位加法和减法运算（略）,例 编写计算Z64=W64+X64-Y64的程序段。这里的W、X、Y和结果Z都是64位数，它们都由两个32位的长字组成。利用长字指令可以完成64位数的加/减法。

15、w3 w2 w1 w0（W64）+x3 x2 C x1 x0（X64）低32位相加产生进位C-y3 y2 C y1 y0（Y64）低32位相减产生借位C_ z3 z2 z1 z0（Z64）,汇编语言编程的基本方法,DLD w1,A；A=w1w0DADD x1,A；A=w1w0+x1x0,产生进位CDLD w3,B；B=w3w2ADDC x2,B；B=w3w2+x2+CADD x3,16,B；B=w3w2+x3x2+CDSUB y1,A；A=w1w0+x1x0-y1y0,产生借位CDST A,z1；z1z0=w1w0+x1x0-y1y0SUBB y2,B；B=w3w2+x3x2+C-y2-CSU

16、B y3,16,B；B=w3w2+x3x2+C-y3y2-CDST B,z3；z3z2=w3w2+x3x2+C-y3y2-C由于没有长字带进（借）位加/减法指令，所以上述程序中只能用16位带进（借）位指令ADDC和SUBB。,汇编语言编程的基本方法,8.32位乘法运算（略）,x1 x0 S U y1 y0 S U_ _ x0*y0 U*U y1*x0 S*U x1*y0 S*Uy1*x1 S*S_ _w3 w2 w1 w0 S U U U,例 编写计算W64=X32*Y32的程序段。32位乘法算式如下：,汇编语言编程的基本方法,其中，S为带符号数，U为无符号数。数据存储器分配如图所示。在32位

17、乘法运算中，实际上包括了三种乘法运算：U*U、S*U和S*S。一般的乘法运算指令都是两个带符号数相乘，即S*S。所以，在编程时，要用到以下三条乘法指令：MACSU Xmem,Ymem,src；无符号数与带符号数相乘并累加；src=U（Xmem）*S（Ymem）+src MPYU Smem,dst；无符号数相乘；dst=U（）*U（Smem）MAC Xmem,Ymem,src；两个符号数数相乘并累加；src=S（Xmem）*S（Ymem）+src32位乘法的程序段如下：,汇编语言编程的基本方法,STM#x0,AR2；将x的首地址放入AR2 STM#y0,AR3；将y的首地址存入AR3 LD*AR

18、2,T；T=x0 MPYU*AR3+,A；A=ux0*uy0 STL A,w0；w0=ux0*uy0 LD A,-16,A；A=A16 MACSU*AR2+,*AR3-,A；A+=y1*ux0 MACSU*AR3+,*AR2,A；A+=x1*uy0 STL A,w1；w1=A LD A,-16,A；A=A16 MAC*AR2,*AR3,A；A+=x1*y1 STL A,w2；w2=A的低16位 STH A,W3；w3=A的高16位,汇编语言编程的基本方法,9小数运算（略）,整数运算的问题（1）两个16位整数相乘，乘积总是“向左增长”。这意味着多次相乘后，乘积将会很快超出定点器件的数据范围。（2

19、）保存32位乘积到存储器，要开销2个机器周期以及2个字的存储器单元。（3）由于乘法器都是16位相乘，因此很难在后续的递推运算中，将32位乘积作为乘法器的输入。小数运算的优点（1）乘积总是“向右增长”。这就味着超出定点器件数据范围的将是不太感兴趣的部分。（2）既可以存储32位乘积，也可以存储高16位乘积，这就允许用较少的资源保存结果。（3）可以用于递推运算。,小数运算与整数运算的比较,汇编语言编程的基本方法,C54x采用2的补码表示小数，其最高位为符号位，数值范围从-11。一个16位2的补码小数（Q15格式）的每一位的权值为：MSB（最高位）LSB（最低位）-1.1/2 1/4 1/8 2-15

20、一个十进制小数乘以32768之后再将其十进制整数部分转换成十六进制数，就能得到这个十进制小数的2的补码表示了。1 7FFFh0.5正数：乘以32768 4000h0 0000h-0.5 负数：其绝对值部分乘以32768，再取反加1 C000h-1 8000h,（1）小数的表示方法,汇编语言编程的基本方法,在汇编语言中，是不能直接写入十进制小数的，可写为整数运算式。如果要定义一个系数0.707，可以写成：.word 32768*707/1000不能写成32768*0.707。,注意,Q格式表示法,在Q格式中，Q之后的数字（如Q15格式中的15）决定小数点右边有多少位二进制位，故Q15表示在小数点

21、后有15位小数。当用一个16位的字来表示Q15格式时，在MSB（最高位）的右边有一个小数点，而MSB表示符号位。所以Q15的表示数字可表示范围从+1（以+0.999997表示）到-1的值。,汇编语言编程的基本方法,通过合适的Q格式，可以把数值根据所需的精确度做适当地转换，以便定点数的DSP也可以处理高精度的浮点数。下面以Q15为例，说明转换的过程。1）先确定准备转换的十进制数值N，是在Q15格式的数值范围之间，即-1.000000N+0.999997。2）数值N乘以215，即N=N215=N327683）把步骤2）的结果加216，即N=N+216=N+65536。4）步骤3）的结果转换成十六进

22、制，并把第17位舍弃掉，得到的结果就是N的Q15转换值。,汇编语言编程的基本方法,下面通过把-0.2345及+0.2345转换成Q15格式来说明转换方法。-0.2345的转换为：-0.234532768=-7684.1-7684-7684+65536=5785257852转换成十六进制数值为0E1FCh，所以结果为E1FCh。+0.2345的转换为：0.234532768=7684.176847684+65536=7332073320转换成十六进制数值为11E04h，并把第17位舍弃掉，结果为1E04h。,汇编语言编程的基本方法,以字长为4位和8位累加器为例，先看一个小数乘法的例子。0 1 0

23、 0（0.5230.5=（4）10=（0100）2）1 1 0 1（-0.37523（-0.375）=（-3）10 0 1 0 0=（1101）补）0 0 0 0 0 1 0 01 1 0 0（-0100）1 1 1 0 1 0 0（-0.1875=-12/26-12=（1110100）补）,（2）小数乘法与冗余符号位,汇编语言编程的基本方法,上述乘积是7位，当将其送到8位累加器时，为保持乘积的符号，必须进行符号位扩展，这样，累加器中的值为11110100（-0.09375=-12/27），出现了冗余符号位。原因是：S x x x（Q3）S y y y（Q3）S S z z z z z z（Q

24、6格式）即两个带符号数相乘，得到的乘积带有2个符号位，造成错误的结果。同样，对于两个十六位数相乘，乘积只有30位，在最高的两位也是符号位，同样会造成错误的结果。,汇编语言编程的基本方法,解决冗余符号的办法是：在程序中设定状态寄存器ST1中的FRCT（小数方式）位1，在乘法器将结果传送至累加器时就能自动地左移1位，累加器中的结果为：zzzzzz0（Q7格式），即11101000（-0.1875=-24/27-24=（11101000）补），自动地消去了两个带符号数相乘时产生的冗余符号位。所以在小数乘法编程时，应当事先设置FRCT位：SSBX FRCT MPY*AR2,*AR3,ASTH A,Z这

25、样，C54x就完成了Q15*Q15=Q15的小数乘法。,汇编语言编程的基本方法,例 编制计算 的程序段，其中数据均为小数：a1=0.1,a2=0.2,a3=-0.3,a4=0.4,x1=0.8,x2=0.6,x3=-0.4,x4=-0.2。.title“cjy4.asm”.mmregsSTACK.usect“STACK”,10H.bss a,4；为a分配4个存储单元.bss x,4；为x分配4个存储单元.bss y,1；为结果y分配1个存储单元.def start.data；定义数据代码段,汇编语言编程的基本方法,table:.word 1*32768/10；在table开始的8个.word

26、2*32768/10；地址放数据.word-3*32768/10.word 4*32768/10.word 8*32768/10.word 6*32768/10.word-4*32768/10.word-2*32768/10,汇编语言编程的基本方法,.text；定义可执行程序代码段start:SSBX FRCT；设置FRCT位，表示进行小数乘 STM#x,AR1；将x的首地址传给AR1 RPT#7；重复8次下条指令 MVPD table,*AR1+；将程序空间8个数传给数据存储器 STM#x,AR2；将数据存储器第一个数x1的地址传给AR2 STM#a,AR3；将数据存储器第五个数a1的地址传

27、给AR3 RPTZ A,#3；将A清零，重复4次下条指令 MAC*AR2+,*AR3+,A；执行乘法累加和，结果放在A中 STH A,y；将A的高端字存入结果y，低端字省去end:B end；原处循环等待.end 结果y=0 x1EB7。转换为十进制数：y=（1163+14162+11161+7160）/32768=0.24,汇编语言编程的基本方法,10 除法运算,条件减法指令的功能如下：SUBC Smem，src；（src）-（Smem）15 ALU；输出端，如果ALU输出端0,；则（ALU输出端）1+1src，；否则（src）1src。,方法：减法指令加重复指令实现无符号运算,（1）当被除

28、数除数 此时商为小数。,汇编语言编程的基本方法,例 编写0.4（-0.8）的程序段。.title“cjy5.asm”.mmregsSTACK.usect“STACK”,10H.bss num,1；为分子分配单元.bss den,1；为分母分配单元.bss quot,1；为商分配单元.data；定义数据段起始地址table:.word 4*32768/10；在以table为地址的；单元放入 0.4.word-8*32768/10；在以table为地址的；下一单元放入-0.8.def start,汇编语言编程的基本方法,.text；定义数据段起始地址start:STM#num,AR1；将分子所在单

29、元的地址传给AR1 RPT#1；重复执行下一指令2次 MVPD table,*AR1+；传送程序空间的2个数据（分子、；分母）至地址为num开始的数据存储器单元 LD den,16,A；将分母移到累加器A（3116）MPYA num；（num）*（A（3116）B，；获取商的符号（在累加器B中）ABS A；分母取绝对值 STH A,den；分母绝对值存回原处 LD num,16,A；分子加载到A（3116）ABS A；分子取绝对值 RPT#14；15次减法循环，完成除法 SUBC den,A；XC 1,BLT；如果B0（商是负数），则需要变号 NEG A；如果B0执行求反，否则跳过此指令 ST

30、L A,quot；保存商end:B end.end,汇编语言编程的基本方法,a）被除数除数商为小数 b被除数除数商为整数,汇编语言编程的基本方法,10 除法运算,（2）当被除数除数时 商为整数。,例 编写16384512的程序段。将上例程序段仅作两处修改，其它不变，就得本例的程序段：LD num,16,A 改成 LD num,ARPT#14 改成 RPT#15本例的程序段为：.title“cjy6.asm”.mmregsSTACK.usect“STACK”,10H,汇编语言编程的基本方法,.bss num,1；为分子分配单元.bss den,1；为分母分配单元.bss quot,1；为商分配单

31、元.data；定义数据段起始地址table:.word 66*32768/100；在以table为地址；的单元放入16384.word-33*32768/100；在以table为地址；的下一单元放入512.def start.text；定义数据段起始地址start:STM#num,AR1；将分子所在单元地址传给AR1 RPT#1；重复执行下一指令2次 MVPD table,*AR1+；传送程序空间的2；数据（分子、分母）至地址为；num开始的数据存储器单元,汇编语言编程的基本方法,LD den,16,A；将分母移到累加器A（3116）MPYA num；（num）*（A（3116）B，；获取商的

32、符号（在累加器B中）ABS A；分母取绝对值 STH A,den；分母绝对值存回原处 LD num,A；分子加载到A（150）ABS A；分子取绝对值 RPT#15；16次减法循环，完成除法 SUBC den,A；XC 1,BLT；如果B0（商是负数），则需要变号 NEG A；如果B0执行求反，否则跳过此指令 STL A,quot；保存商end:B end.end；结果为quot=0 x0020=32。,汇编语言编程的基本方法,汇编语言编程举例,DSP在信号发生器上的应用,DSP在信号发生器上的应用,1.一个角度正弦值的计算,要点,按C54x系列采用的Q15格式，将转换为十进制小数的2的补码形

33、式为：=0.785432768=6487h弧度。再将要计算的值放在d_x单元中，计算结果放在d_sinx单元中。,DSP在信号发生器上的应用,.title“sinx.asm”；为程序取名.mmregs；定义存储器映象寄存器.def start；定义标号start.ref sin_start,d_x,d_sinx；引用别处定义的；sin_start,d_x,d_sinxSTACK:.usect“STACK”,10；设置堆栈空间的大小和起始位置 start:STM#STACK+10,SP；设置堆栈指针初始指向的栈底位置 LD#d_x,DP；设置数据存储器页指针的起始位置 ST#6487h,d_x；

34、将值送入地址为d_x的单元中 CALL sin_start；调用计算正弦值的子程序end:B end；循环等待sin_start:.def sin_start；定义标号sin_start的起始位置d_coeff.usect“coeff”,4；定义4个单元的未初始化段coeff,DSP在信号发生器上的应用,.datatable:.word 01c7h；在程序空间定义4个系数,c1=1/（8*9）.word 030bh；c2=1/（6*7）.word 0666h；c3=1/（4*5）.word 1556h；c4=1/（2*3）d_x.usect“sin_vars”,1；在自定义的未初始化段sin_

35、vars中d_squr_x.usect“sin_vars”,1；保留5个单元的的空间，它们通常d_temp.usect“sin_vars”,1；被安排在RAM中，用于暂存变量d_sinx.usect“sin_vars”,1 c_1.usect“sin_vars”,1.text；完成正弦计算的可执行代码段SSBX FRCT；设置进行小数乘法，以便自动左移一位 STM#d_coeff,AR5；将4个系数的首地址d_coeff 送AR5,DSP在信号发生器上的应用,RPT#3；重复执行下一指令4次，以便将程序空MVPD#table,*AR5+；间的4个系数传送到数据空间d_coeffSTM#d_co

36、eff,AR3；将系数所在空间d_coeff首地址送AR3STM#d_x,AR2；将所在地址送AR2STM#c_1,AR4；将小数的最大值7fff地址c_1送AR4ST#7FFFh,c_1；将#7FFFh（即整数1）送c_1SQUR*AR2+,A；A=x2，AR2指向d_squr_xST A,*AR2；d_squr_x=x2（A右移16位，即存高字节）LD*AR4,B；B=1（7FFFh左移16位放在B的高字节）MASR*AR2+,*AR3+,B,A；A=1-x2/72,T=x2，AR2指向d_temp，；AR3指向c2（凑整运算为结果加215再对15-0位清0）MPYA A；A=T*A=x2

37、（1-x2/72）STH A,*AR2；（d_temp）=x2（1-x2/72）MASR*AR2-,*AR3+,B,A；A=1-x2/42（1-x2/72）；T=x2（1-x2/72）,DSP在信号发生器上的应用,MPYA*AR2+；B=x2（1-x2/42（1-x2/72）ST B,*AR2；（d_temp）=x2（1-x2/42（1-x2/72）LD*AR4,B；B=1MASR*AR2-,*AR3+,B,A；A=1-x2/20（1-x2/42（1-x2/72）MPYA*AR2+；B=x2（1-x2/20（1-x2/42（1-x2/72）ST B,*AR2；（d_temp）=B=x2（1-x

38、2/20（1-x2/42（1-x2/72）LD*AR4,B；B=1MASR*AR2-,*AR3+,B,A；A=1-x2/6（1-x2/20（1-x2/42（1-x2/72）MPYA d_x；B=x（1-x2/6（1-x2/20（1-x2/42（1-x2/72）STH B,d_sinx；sin（theta）RET.end,DSP在信号发生器上的应用,2.用z变换计算余弦值,下面采用z变换和反z变换来求cos（x），其的方法为：根据z变换定义，序列x(n)的变换公式为：,反z变换为x(n)=-1X(z)可用留数法、部分分式展开法和长除法求得。则cos(0n)u(n)的z变换为：H（z）=cos(n

39、)u(n)=ej0n+e-j0nu(n),DSP在信号发生器上的应用,其中C-cos0，A=2cos0T，B=-1。0为余弦输出信号的频率，T为离散余弦序列的采样频率。如果以该函数设计一离散时间系统，为则其单位冲击响应就是余弦输出信号。此时的输出序列Y（k）为H（z）的反z变换。,DSP在信号发生器上的应用,Y（k）=-1H（z）=AYk-1+BYk-2+Xk+CXk-1当k=-1时Y（k）=Y（-1）=AY-2+BY-3+X-1+CX-2=0当k=0时 Y（k）=Y（0）=AY-1+BY-2+X0+CX-1=0+0+1+0=1当k=1时 Y（k）=Y（1）=AY0+BY-1+X1+CX0=1

40、+0+0+C=A+C当k=2时 Y（k）=Y（2）=AY1+BY0+X2+CX1=AY1+BY0当k=3时 Y（k）=Y（3）=AY2+BY1+X3+CX2=AY2+BY1当k=n时 Y（k）=Y（n）=AYn-1+BYn-2在k2以后，Y（k）能用Yk-1和Yk-2算出，这是一个递归的差分方程。如果按第七章实验二的方式产生余弦信号，对应的初始化程序为：,初始化y1和y2：SSBX FRCT；置FRCT=1，准备进行小数乘法运算ST#INIT_A,AA；将常数A装入变量AAST#INIT_B,BB；将常数B装入变量BBST#INIT_C,CC；将常数C装入变量CC,DSP在信号发生器上的应用,

41、PSHD CC；将变量CC压入堆栈POPD Y2；初始化Y2=CCLD AA,A；装AA到A累加器ADD CC,A；A累加器=AA+CCSTH A,Y2；Y2=Y1=AA+CCLD AA,T；装AA到T寄存器MPY Y2,A；Y2乘系数A，结果Y1*AA放入A累加器ADD BB,A；A累加器=Y2=Y1*AA+BB*Y0STH A,Y1；将A累加器中Y2的高16位存入变量Y1=Y2,DSP在信号发生器上的应用,以后的递推过程由中断服务程序完成Y3到Yn运算，相应的程序片段为：LD BB,T；将系数B装入T寄存器MPY Y2,A；Y2乘系数B，结果BB*Y1放入A累加器LTD Y1；将Y1=Y2

42、装入T，同时复制到Y2，Y2退化为Y1MAC AA,A；完成新余弦数据的计算，A累加器中为；Y1*AA+Y2*BB或Y3AA*Y2+BB*Y1STH A,1,Y1；将新数据存入Y1，因所有系数都除过2，；所以在保存结果时左移一位，恢复数据正常大小。STH A,1,Y0；将新正弦数据存入Y0,DSP在信号发生器上的应用,汇编语言编程举例,用DSP实现FIR滤波器,用DSP实现FIR滤波器,1FIR滤波器基本概念,1.FIR滤波器没有反馈回路，因此它是无条件稳定系统，其单位冲激响应h（n）是一个有限长序列。2.FIR滤波算法实际上是一种乘法累加运算。,要点,2.FIR滤波器中z-1的实现,对于N级

43、的FIR滤波器，在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的N个单元的缓冲区，存放最新的N个输入样本；从最老的样本开始，每读一个样本后，将此样本向下移位，读完最后一个样本后，输入最新样本至缓冲区的顶部。用线性缓冲区实现z-1的优点是，新老数据在存储器中存放的位置直接明了。,特点,(1)用线性缓冲区法实现z-1,用DSP实现FIR滤波器,C54x片内没有I/O资源，CPU通过外部译码可以寻址64K的I/O单元。有两条实现输入和输出的指令：PORTR PA,Smem；将为PA的端口内容送；数据存储器SmemPORTW Smem,PA；将地址为Smem的数据；存储器内容送端口PA,数据的输入/输出,用DSP实

44、现FIR滤波器,N=6的线性缓冲区存储器图,用DSP实现FIR滤波器,使用存储器延时指令DELAY，可以将数据存储单元中的内容向较高地址的下一单元传送。实现z-1的运算指令为：DELAY Smem；（Smem）Seme+1，即数据存储；器单元的内容送下一高地址单元DELAY*AR2；AR2指向源地址，即将AR2所指单；元内容复制到下一高地址单元中,存储器的延时操作,延时指令与其它指令的结合,LT+DELAYLTD指令；单数据存储器的值装入；T寄存器并送下一单元延时MAC+DELAYMACD指令；操作数与程序存储器值相乘；后累加并送下一单元延时,用DSP实现FIR滤波器,在数据存储器中开辟一个称

45、之为滑窗的N个单元的缓冲区，滑窗中存放最新的N个输入样本；每次输入新样本时，以新样本改写滑窗中的最老的数据，而滑窗中的其它数据不作移动；利用片内BK（循环缓冲区长度）寄存器对滑窗进行间接寻址，循环缓冲区地址首尾相邻。利用循环缓冲区实现Z-1的优点是不需要移动数据，不存在一个机器周期中要求能一次读和一次写的数据存储器，因而可以将循环缓冲区定位在数据存储器的任何位置（线性缓冲区要求定位在DARAM）。,特点,（2）用循环缓冲区法实现z-1,用DSP实现FIR滤波器,N=6的循环缓冲区存储器图,用DSP实现FIR滤波器,3FIR滤波器的实现方法,例5-25 编写N=5，y（n）=a0*x（n）+a1

46、*x（n-1）+a2*x（n-2）+a3*x（n-3）+a4*x（n-4）的计算程序。先将系数a0a4存放在数据存储器中，然后设置线性缓冲区，用以存放输入和输出数据。,(1)用线性缓冲区和直接寻址方法实现FIR,线性缓冲区安排,用DSP实现FIR滤波器,.title“FIR1.ASM”；定义源程序名.mmregs；定义存储器映象寄存器.def start；定义语句标号start.bss y,1；为结果y预留1个单元的空间XN.usect“XN”,1；在自定义的未初始化段“XN”XNM1.usect“XN”,1；中保留5个单元的空间XNM2.usect“XN”,1XNM3.usect“XN”,1

47、 XNM4.usect“XN”,1A0.usect“A0”,1；在自定义的未初始化段“A0”A1.usect“A0”,1；中保留5个单元的空间A2.usect“A0”,1A3.usect“A0”,1A4.usect“A0”,1PA0.set 0；定义PA0为输出端口PA1.set 1；定义PA1为输入端口,用DSP实现FIR滤波器,.datatable:.word 1*32768/10；假定程序空间有五个参数.word-3*32768/10.word 5*32768/10.word-3*32768/10.word 1*32768/10.textstart:.SSBX FRCT；设置进行小数相乘

48、 STM#A0,AR1；将数据空间用于放参数的首地址送AR1 RPT#4；重复下条指令5次传送 MVPD table,*AR1+；传送程序空间的参数到数据空间 LD#XN,DP；设置数据存储器页指针的起始位置 PORTR PA1,XN；从数据输入端口I/O输入最新数据x（n）FIR1:LD XNM4,T；x（n-4）T,用DSP实现FIR滤波器,MPY A4,A；a4*x（n-4）ALTD XNM3；x（n-3）T,x（n-3）x（n-4）MAC A3,A；A+a3*x（n-3）ALTD XNM2；x（n-2）T,x（n-2）x（n-3）MAC A2,A；A+a2*x（n-2）ALTD XNM

49、1；x（n-1）T,x（n-1）x（n-2）MAC A1,A；A+a1*x（n-1）ALTD XN；x（n）T,x（n）x（n-1）MAC A0,A；A+a0*x（n）ASTH A,y；保存y（n）的高字节PORTW y,PA0；输出y（n）BD FIR1；执行完下条指令后循环PORTR PA1,XN；输入x（n）.end,用DSP实现FIR滤波器,vectors.objfir1.obj-o fir1.out-m fir1.map-e startMEMORY PAGE 0:EPROM:org=01OOOH len=01000H VECS:org=03F80H len=00080H PAGE 1

50、:SPRAM:org=00060H len=00020H DARAM:org=00080H len=01380H SECTIONS.vectors:VECS PAGE 0.text:EPROM PAGE 0.data:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1.XN:DARAM align(8)PAGE 1.A0:DARAM align(8)PAGE 1,用DSP实现FIR滤波器,(2)用线性缓冲区和间接寻址方法实现FIR,例5-26 编写y（n）=a0*x（n）+a1*x（n-1）+a2*x（n-2）+a3*x（n-3）+a4*x（n-4）的计算程序，其中N=5。,将系数a0