基本算數(shù)運(yùn)算DSP試驗(yàn)報(bào)告

1、基本算數(shù)運(yùn)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵罅凇p、乘、除是數(shù)字信號(hào)處理中最基本的算術(shù)運(yùn)算。DSP中提供了大量的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使用定點(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)加、減、乘、除運(yùn)算的基本方法和編程技巧。本實(shí)驗(yàn)的演示文件為exerl.out。二、實(shí)驗(yàn)原理1）定點(diǎn)DSP中的數(shù)據(jù)表示方法2）實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)加法ldtemp1,a;將變量tempi裝入寄存器Aaddtemp2,a;將變量temp2與寄存器A相加，結(jié)果放入A中stla,add_result;將結(jié)果（低16位）存入變量add_result中3）實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)減法stm#temp1,ar3;將變量temp1的地址裝入ar3寄存器stm#temp3

2、,ar2;將變量temp3的地址裝入ar2寄存器sub*ar2+,*ar3,b;將變量temp3左移16位同時(shí)變量temp1也左移16位，然后相減，結(jié)果放入寄存器B（高16位）中，同時(shí)ar2加1。sthb,sub_result;將相減的結(jié)果（高16位）存入變量sub_result4）實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)整數(shù)乘法rsbxFRCT;清FRCT標(biāo)志，準(zhǔn)備整數(shù)乘Idtemp1,T;將變量tempi裝入T寄存器mpytemp2,a;完成temp2*temp1,結(jié)果放入A寄存器（32位）5）實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)小數(shù)乘法我們使用下列ssbxFRCT;FRCT=1,準(zhǔn)備小數(shù)乘法Idtemp1,16,a;將變量temp1裝

3、入寄存器A的高16位mpyatemp2;完成temp2乘寄存器A的高16位，結(jié)果在B中,同時(shí)將temp2裝入T寄存器sthb,mpy_f;將乘積結(jié)果的高16位存入變量mpy_f6）實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)整數(shù)除法代碼如下：Idtemp1,T;將被除數(shù)裝入T寄存器mpytemp2,A;除數(shù)與被除數(shù)相乘，結(jié)果放入A寄存器Idtemp2,B;將除數(shù)temp2裝入B寄存器的低16位absB;求絕對(duì)值stlB,temp2;將B寄存器的低16位存回temp2Idtemp1,B;將被除數(shù)temp1裝入B寄存器的低16位absB;求絕對(duì)值rpt#15;重復(fù)SUBC指令16次subctemp2,b;使用SUBC指令完成除

4、法運(yùn)算bcddiv_end,agt;延時(shí)跳轉(zhuǎn)，先執(zhí)行下面兩條指令，然后判斷A,若A>0,則跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)div_end,結(jié)束除法運(yùn)算stlB,quot_i;將商（B寄存器的低16位）存入變量quot_isthB,remain_i;將余數(shù)（B寄存器的高16位）存入變量remain_ixorB;若兩數(shù)相乘的結(jié)果為負(fù)，則商也應(yīng)為負(fù)。先將B寄存器清0subquot_i,B;將商反號(hào)stlB,quot_i;存回變量quot_i中div_end:7）實(shí)現(xiàn)16位定點(diǎn)小數(shù)除法代碼如下:ldtemp1,T;將被除數(shù)裝入T寄存器mpytemp2,A;除數(shù)與被除數(shù)相乘，結(jié)果放入A寄存器ldtemp2,B;將除數(shù)t

5、emp2裝入B寄存器的低16位absB;求絕對(duì)值stlB,temp2;將B寄存器的低16位存回temp2ldtemp1,16,B;將被除數(shù)temp1裝入B寄存器的高16位absB;求絕對(duì)值rpt#15;重復(fù)SUBC指令16次subctemp2,b;使用SUBC指令完成除法運(yùn)算and#0ffffh,B;將B寄存器的高16位清為0。這時(shí)余數(shù)被丟棄，僅保留商bcddiv_end,agt;延時(shí)跳轉(zhuǎn)，先執(zhí)行下面兩條指令，然后判斷A,若A>0,則，跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)div_end,結(jié)束除法運(yùn)算stlB,-1,quot_f;將商右移一位后存入變量quot_f,右移是為了修正符號(hào)位xorB;若兩數(shù)相乘的結(jié)果為負(fù)

6、，則商也應(yīng)為負(fù)。先將B寄存器清0subquot_f,B;將商反號(hào)stlB,quot_f;存回變量quot_f中div_end:三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序代碼本實(shí)驗(yàn)的匯編源程序代碼主要分為六個(gè)部分：加法、減法、整數(shù)乘法、小數(shù)乘法、整數(shù)除法和小數(shù)除法。每個(gè)部分后面都有一條需要加斷點(diǎn)的標(biāo)志語(yǔ)句：nop,當(dāng)執(zhí)行到這條加了斷點(diǎn)的語(yǔ)句時(shí)，程序?qū)⒆詣?dòng)暫停。這時(shí)你可以通過(guò)存貯器窗口”檢查計(jì)算結(jié)果。當(dāng)然你看到的結(jié)果都是十六進(jìn)制的數(shù)。實(shí)驗(yàn)源程序請(qǐng)參見(jiàn)附錄。2）用ccssimulator調(diào)試運(yùn)行并觀(guān)察結(jié)果在完成實(shí)驗(yàn)程序代碼的輸入，并使用ccs進(jìn)行編譯并連接，得到out文件后，就可以在simulator上調(diào)試運(yùn)行。

7、步驟如下：a.啟動(dòng)ccssimulator。b.點(diǎn)擊file->loadprogram,找到exer1.out并裝入。這時(shí)可在反匯編窗口看到程序代碼。c.打開(kāi)“Memory®口，并在其中選擇要查看的存貯器地址段：0x0800x08e。d.在反匯編窗口中在每個(gè)“no曬令處都設(shè)一個(gè)斷點(diǎn)，方法有兩種：1.用鼠標(biāo)雙擊該指令將其點(diǎn)亮即可。2.在菜單欄中選擇debug?breakpoint,然后在彈出的對(duì)話(huà)框中鍵入欲加斷點(diǎn)的地址即可（注意地址的格式）。e.單擊Run快捷鍵（或者F5按鈕），啟動(dòng)執(zhí)行基本算術(shù)運(yùn)算程序，程序在執(zhí)行完加法運(yùn)算后自動(dòng)暫停。通過(guò)registerwindow窗口可以看到

8、寄存器A的內(nèi)容為0x46,這正是加法運(yùn)算的結(jié)果。同樣，在Memory窗口中，可以看到0x81,0x82,0x88的內(nèi)容為分別為0012,0034,0x4$執(zhí)行加法運(yùn)算后，將0x81和0x82的內(nèi)容相加，結(jié)果放在0x88單元。f.在Memory窗口中用鼠標(biāo)左鍵雙擊0x81單元，這時(shí)可以修改該內(nèi)存單元的內(nèi)容。輸入新的數(shù)據(jù)0x0ffee（十進(jìn)制的-18）,編輯內(nèi)容時(shí)請(qǐng)直接輸入FFEE（十六進(jìn)制），然后回車(chē)確認(rèn)，便完成對(duì)0x81單元的修改。g在registerwindow窗口中修改PC值，方法也是鼠標(biāo)左鍵雙擊PC寄存器的內(nèi)容，輸入新的PC值0x1085（編輯內(nèi)容時(shí)直接輸入1805）,并用回車(chē)鍵確認(rèn)。h

9、.單擊Run快捷鍵（或者F5按鈕），程序從當(dāng)前PC繼續(xù)運(yùn)行，重新計(jì)算0x81和0x82的和，結(jié)果在0x88中。當(dāng)程序再次暫停時(shí)，可以看到A寄存器和0x88的內(nèi)容為0x22（十進(jìn)制的34）,這正是我們希望的結(jié)果：-18+52=34。i.單擊“Run=F5S鈕，程序從當(dāng)前PC繼續(xù)運(yùn)行，完成減法運(yùn)算。當(dāng)程序再次暫停時(shí)（斷點(diǎn)位于0x1093），可以看到0x83和0x84單元的內(nèi)容分別為FFEE和0012,B寄存器的內(nèi)容為ffdc0000,而0x89的內(nèi)容為0xffdc（十進(jìn)制-36）,這正是我們希望的結(jié)果：361818-=-。注意，該減法操作使用了輔助寄存器尋址，所以計(jì)算結(jié)果在B寄存器的高16位。j.

10、單擊Run快捷鍵（或者F5按鈕），程序從當(dāng)前PC繼續(xù)運(yùn)行，完成整數(shù)乘法運(yùn)算。當(dāng)程序再次暫時(shí)（斷點(diǎn)位于0x109d）,可以看到0x81和0x82單元的內(nèi)容分別為0012和0034,A寄存器的內(nèi)容為000003A8,這正是我們希望的結(jié)果：18*52=936（0x3a8）。這時(shí)我們可以用1個(gè)16位的內(nèi)容單元來(lái)保存結(jié)果，如將A寄存器的低16位存入0x8b單元。但如果將0x81的內(nèi)容修改為0x2000（十進(jìn)制的8192）,在registerwindow中將PC修改為1098,然后繼續(xù)運(yùn)行，重新計(jì)算乘法。當(dāng)程序完成乘法暫停時(shí)，可以看到A寄存器的內(nèi)容為00068000,這也是一個(gè)正確的結(jié)果：8192*52=

11、425984（0x68000）。此時(shí)將無(wú)法用一個(gè)16位的存貯單元來(lái)保存A寄存器中的結(jié)果。k.單擊Run快捷鍵或者（F5按鈕），程序從當(dāng)前PC繼續(xù)運(yùn)行，完成小數(shù)乘法運(yùn)算。當(dāng)程序再次暫停時(shí)（斷點(diǎn)位于0x10A6）,可以看到0x83和0x84單元的內(nèi)容分別為4000和b548,A寄存器的內(nèi)容為40000000,乘法的結(jié)果在B寄存器中為daa40000,這正是我們希望的結(jié)果：0.5*（-0.58374）=-0.29187（0x0daa4）對(duì)于小數(shù)乘法，一般情況都可以用1個(gè)16位的內(nèi)容單元將B寄存器的高16保存（如存入0x8c單元）。1.單擊Run快捷鍵（或者F5按鈕），程序從當(dāng)前PC繼續(xù)運(yùn)行，完成整數(shù)除法運(yùn)算。當(dāng)程序再次暫時(shí)（斷點(diǎn)位于0x10bb）,可以看到0x81,0x82,0x8d和0x8e單元的內(nèi)容分別為0034,0012,FFFE和0010,這正是我們希望的結(jié)果：52除以-18,商為-2（0xfe）,余數(shù)為16（0x10）。m.單擊Run快捷鍵（或者F