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DSP編程技巧之:數(shù)據(jù)類型

2015-09-18
關(guān)鍵詞: DSP 編程技巧

  DSP的C/C++編程時(shí)有多少種數(shù)據(jù)類型?float,double和long double,long和long long這些繞口的名字究竟有什么區(qū)別?數(shù)據(jù)類型使用不正確又會(huì)有什么后果?如果你感覺說不清楚,那我們來看看這些到底都是何方神圣吧:
  64位整數(shù)的處理
  從上面的表中,可以看出C28x的編譯器是支持64位的整數(shù)類型的,這使得在處理某些高精度智能編碼器的反饋數(shù)據(jù)時(shí)特別方便,因?yàn)樵诟系牟恢С?4位整數(shù)類型的器件上編程時(shí),需要我們自己定義64位類型,在運(yùn)算時(shí)要自己定義運(yùn)算規(guī)則才行。一個(gè)long long類型的整數(shù)需要使用ll或者LL前綴,才能被I/O正確處理,例如,我們使用下面的代碼才能正確把它們顯示在屏幕上:
  printf("%lld", 0x0011223344556677);
  printf("%llx", 0x0011223344556677);
  需要注意的是,雖然編譯器支持了64位整數(shù),但是實(shí)際的CPU的累加器還有相關(guān)的CPU寄存器還是32位的,在程序運(yùn)行時(shí),64位整數(shù)類型是被CPU“軟支持”的。我們可以添加相關(guān)的實(shí)時(shí)運(yùn)行庫來提高效率,其中包含了llabs(), strtoll() 和strtoull()等函數(shù)。
  DSP編程技巧之:數(shù)據(jù)類型
  浮點(diǎn)的處理
  從表1中我們可以看出,C28x的編譯器支持32位的單精度浮點(diǎn)、64位的單精度和雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算。在定義雙精度64位變量時(shí),也要記得使用l或者L前綴,否則會(huì)被視為雙精度的32位變量,造成精度的損失。例如:
  long double a = 12.34L; 初始化為雙精度64位浮點(diǎn)
  long double b = 56.78; 把單精度浮點(diǎn)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為雙精度浮點(diǎn)
  在I/O處理時(shí),也要標(biāo)有相關(guān)的前綴,例如:
  printf("%Lg", 1.23L);
  printf("%Le", 3.45L);

  需要注意的是,雖然編譯器支持了雙精度浮點(diǎn),但是FPU只支持硬件的32位單精度浮點(diǎn),在程序運(yùn)行時(shí),雙精度浮點(diǎn)類型是被CPU“軟支持”的。特別是long double的操作,需要多個(gè)CPU寄存器的配合才能完成(代碼尺寸和執(zhí)行時(shí)間都會(huì)變長);在多個(gè)long double操作數(shù)的情況下,前兩個(gè)操作數(shù)的地址會(huì)傳遞到CPU輔助寄存器XAR4和XAR5中,其它的地址則被放置在棧中。例如下面的代碼中:
  long double foo(long double a, long double b, long double c)
  {
  long double d = a + b + c;
  return d;
  }
  long double a = 1.2L;
  long double b = 2.2L;
  long double c = 3.2L;
  long double d;
  void bar()
  {
  d = foo(a, b, c);
  }
  在函數(shù)bar()中調(diào)用foo的時(shí)候,CPU寄存器的值為:
  CPU寄存器 寄存器的值
  XAR4 變量a的地址
  XAR5 變量b的地址
  *.SP[2] 變量c的地址
  XAR6 變量d的地址
  CPU寄存器寄存器的值:
  在C28x的浮點(diǎn)操作中,以加法為例,其匯編代碼是有區(qū)別的:
  LCR FS$$ADD ; 單精度加法
  LCR FD$$ADD ; 雙精度加法
  一般情況下,沒有特殊的需要,完全可以不實(shí)用雙精度的浮點(diǎn),例如在電機(jī)控制系統(tǒng)中,因?yàn)锳/D采樣的精度限制,整個(gè)系統(tǒng)的精度是無法實(shí)現(xiàn)那么高的精度的。
  數(shù)據(jù)類型很多,使用時(shí)一定要小心
  單精度與雙精度,有符號(hào)與無符號(hào),一個(gè)大于65535的數(shù)賦給16位寬的類型……這些轉(zhuǎn)換都是隱患重重,使用一定要小心啊!例如:
  如果你用Excel分析對(duì)比數(shù)據(jù)
  記得Excel中浮點(diǎn)類型只能使用雙精度的浮點(diǎn)數(shù)。所以如果你把DSP中單精度的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)取出放入Excel中,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)生了變化,就不會(huì)覺得奇怪了。例如,單精度浮點(diǎn)的0.2放到Excel,就變成0.200000002980232了。


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