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DSP編程技巧之:數據類型

2015-09-18
關鍵詞: DSP 編程技巧

  DSP的C/C++編程時有多少種數據類型?float,double和long double,long和long long這些繞口的名字究竟有什么區別?數據類型使用不正確又會有什么后果?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位的整數類型的,這使得在處理某些高精度智能編碼器的反饋數據時特別方便,因為在更老的不支持64位整數類型的器件上編程時,需要我們自己定義64位類型,在運算時要自己定義運算規則才行。一個long long類型的整數需要使用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,但是實際的CPU的累加器還有相關的CPU寄存器還是32位的,在程序運行時,64位整數類型是被CPU“軟支持”的。我們可以添加相關的實時運行庫來提高效率,其中包含了llabs(), strtoll() 和strtoull()等函數。
  DSP編程技巧之:數據類型
  浮點的處理
  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、64位的單精度和雙精度浮點運算。在定義雙精度64位變量時,也要記得使用l或者L前綴,否則會被視為雙精度的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
  long double b = 56.78; 把單精度浮點強制類型轉換為雙精度浮點
  在I/O處理時,也要標有相關的前綴,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,但是FPU只支持硬件的32位單精度浮點,在程序運行時,雙精度浮點類型是被CPU“軟支持”的。特別是long double的操作,需要多個CPU寄存器的配合才能完成(代碼尺寸和執行時間都會變長);在多個long double操作數的情況下,前兩個操作數的地址會傳遞到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bar()中調用foo的時候,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的浮點操作中,以加法為例,其匯編代碼是有區別的:
  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,完全可以不實用雙精度的浮點,例如在電機控制系統中,因為A/D采樣的精度限制,整個系統的精度是無法實現那么高的精度的。
  數據類型很多,使用時一定要小心
  單精度與雙精度,有符號與無符號,一個大于65535的數賦給16位寬的類型……這些轉換都是隱患重重,使用一定要小心啊!例如:
  如果你用Excel分析對比數據
  記得Excel中浮點類型只能使用雙精度的浮點數。所以如果你把DSP中單精度的浮點數據取出放入Excel中,發現數據發生了變化,就不會覺得奇怪了。例如,單精度浮點的0.2放到Excel,就變成0.200000002980232了。


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