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实验一：基本算数运算

1、实验目的和要求

加、减、乘、除是数字信号处理中最基本的算术运算。本实验学习使用定点DSP实现

16位定点加、减、乘、除运算的基本方法和编程技巧。本实验的演示文件为

exer1.out。

2、实验原理

1)定点DSP中的数据表示方法

在DSP中一个16进制的数可以表示不同的十进制数，或

者是整数，或者是小数（如果表示小数，必定小于1），但仅仅是在做整数乘除或小数

乘

除时，系统对它们的处理才是有所区别的，而在加减运算时，系统都当成整数来处

理。

2)实现16位定点加法

在本实验中，我们使用下列代码来说明加法运算：

ldtemp1,a；将变量temp1装入寄存器A

addtemp2,a；将变量temp2与寄存器A相加，结果放入A中

stla,add_result；将结果（低16位）存入变量add_result中。

注意，这里完成计算temp3=temp1+temp2，我们没有特意考虑temp1和temp2是整数还

是小数，在加法和下面的减法中整数运算和定点的小数运算都是一样的。

3)实现16位定点减法

在本实验中，我们使用下列代码来说明减法运算：

stm#temp1,ar3；将变量temp1的地址装入ar3寄存器

stm#temp3,ar2；将变量temp3的地址装入ar2寄存器

sub*ar2+,*ar3,b；将变量temp3左移16位同时变量temp1也左移16位，然后

；相减，结果放入寄存器B（高16位）中，同时ar21。

sthb,sub_result；将相减的结果（高16位）存入变量sub_result。

4)实现16位定点整数乘法

在本实验中，我们使用下列代码来说明整数乘法运算：

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rsbxFRCT；清FRCT标志，准备整数乘

ldtemp1,T；将变量temp1装入T寄存器

mpytemp2,a；完成temp2*temp1，结果放入A寄存器（32位）

例如，当temp1=1234H（十进制的4660），temp2=9876H（十进制的-26506），乘法

的

结果在A寄存器中为0F8A343F8H（十进制的-123517960）。这是一个32位的结果，

需要两个内存单元来存放结果：

stha,mpy_I_h；将结果（高16位）存入变量mpy_I_h

stla,mpy_I_l；将结果（低16位）存入变量mpy_I_l

当temp1=10H（十进制的16），temp2=05H（十进制的5），乘法结果在A寄存器中为（十进制的80）。对于这种情况，仅仅需要保存低16位即可：

stla,mpy_I_l；将结果（低16位）存入变量mpy_I_l

5)实现16位定点小数乘法

在本实验中，我们使用下列代码来说明小数乘法运算：

ssbxFRCT；FRCT=1，准备小数乘法

ldtemp1,16,a；将变量temp1装入寄存器A的高16位

mpyatemp2；完成temp2乘寄存器A的高16位，结果在B中，同时

；将temp2装入T寄存器

sthb,mpy_f；将乘积结果的高16位存入变量mpy_f

例如，temp1=temp2=4000H（十进制的0.5），两数相乘后结果（十进制的

22=0.25）。再如，temp1=0ccdH（十进制的0.1），temp2=0599aH（十进制的0.7），

两数

相乘后B寄存器的内容为08f5f0a4H（十进制的0.07000549323857）。如果仅保存结果

的

高16位08f5H（十进制的0.06997680664063）。有时为了提高精度，可以使用RND或

使

用MPYR指令对低16位做四舍五入的处理。

6)实现16位定点整数除法

详细代码如下：

ldtemp1,T；将被除数装入T寄存器

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mpytemp2,A；除数与被除数相乘，结果放入A寄存

ldtemp2,B；将除数temp2装