采用ZSP400 DSP核的乘累加操作MAC)计算定点倒数.pdfVIP

维普资讯 LI 设计 ————————————————————————悉————————1■!【i●J，J’j ~IZSP400DSPtm||Sll|~M【AC)计算定点倒数 LSI逻辑公司提供 1．序言 那么，倒数的迭代算法可以用下面_二步来表示： 1．D =D，R， 一 般来讲 ，在用可编程DSP实现的通信和信号 2．N =N，R 处理算法中需要计算两个定点数的除法：除法可以 3．R，+l：2一D。+l 通过先计算除数的倒数，然后与被除数相乘来得到 每次迭代后，分子D 中的最高位加倍。因此，经 商：因此 ．计算倒数是除法计算的第一步 过 re=[1ogM]次迭代后，分母 D趋于 1。因此 ，分子 在许多情况下，可以使用处理器 中仔在 的 1位 Ni趋于 Q。 步进除法指令计算倒数。但是，在一些嵌入式 DSP 中．可能并不拥有执行除法运算的硬件 。在这 处理 3．实现 器中，不得不使用软件的方式来实现倒数运算。 倒数运算的常用算法有连续除法、非重构除法 冈 1给出 一个计算正整数 D(1≤D≤0x7FFF) 和重构除法。这些算法的复杂性是 0(M)级的，这 倒数的Mallab函数：在替代适当的变换和简化结果 里M是指除数的位数一当在 一种典型的可编程 DSP 方程式之后就可以得到该函数中给 的操作 。这些 E实现的时候，为了计算一一个 16位数的倒数，这些 操作在 Matlab函数 中显现 ．以便于用 ZSP400DSP 算法大约需要 64个或更多的处理器周期：本文所 核中MAC指令实现之? 讨论的一种算法利用 rZSP400内核的 MAC操作 如网2所示 ，该算法可以使用 ZSP汇编语言来 来计算倒数，并将复杂性降低到 0(1ogM)一 实现。Matlab函数 中21—24行操作是采用如图2所 示 的 MAC(mu1．aandmac．b)和 ADD(add．e)指令来实 2．快速算法 现的：从中可以看出，该算法 中的核心操作可以通过 使用MAC指令非常有效地实现。 假设N是分子，D是分母，Q是商：就有 Q=N／D： 除MAC指令外，可能使之有效实现的ZSP400 该算法的基本思想是对分子和分母实施一系列的转 另一特性就是 norm指令，以及诸如 add sub 换 ，从而使分母 D趋于 1，分母趋于Q：假设R R psub．b，shl1．e和 round．e等 32位指令。norm指令可 A，R 是实施的转换 ，那么我们选择这些变换使 N · 在单周期里执行，它能够有效地将输入归一化为形 R AR …一Q，并且 D·R ARm_…一1 如 1≤D 1的小数形式。add．e和 sub．e进行 32位 使用同样的方式也能够计算余数 对于给定的 的加法和减法 ，psub．b完成两个独立并行 16位减 N和 D，可以选择如下变换 ： 法 ，shl1．e执行 32位操作数 的逻辑左移操作 ，而 1．将除数D规格化为0．5到 1之间的一1＼二进 routld．e完成 32位操作数的舍入操作。 制小数 D： 即使 ZSP400主要是一种 16位处理器 ，但是它 2．设 Nn=N：