基于DSP的電力線載波OFDM調(diào)制解調(diào)器
TMS320C6201的數(shù)據(jù)通路和流水線工作方式是對算法進(jìn)行優(yōu)化從而獲得高性能的基礎(chǔ)。TMS320C6201有兩個可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)通路A和B,每個通路有4個功能單元(.L.S.M.D)和一個包括16個32位寄存器的寄存器組。功能單元執(zhí)行邏輯、位移、乘法、加法和數(shù)據(jù)尋址等操作。兩個數(shù)據(jù)尋址單元(.D1和.D2)專門負(fù)責(zé)寄存器組和存儲器之間的數(shù)據(jù)傳遞。在同一時刻,這些功能單元能夠并行地執(zhí)行多條指令。TMS320C6201對任何指令的操作都能分為幾個子操作,每個子操作由不同單元完成。對每個單元來說,每個時鐘周期可進(jìn)入一條新指令,這樣在不同周期內(nèi),不同單元可以處理不同的指令,這種工作方式稱?quot;流水線工作方式。TMS320C6201的特殊結(jié)構(gòu),可使8條指令同時通過流水線的每個節(jié)拍,從而大大提高了機器的吞吐量。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/269682.htm為使代碼達(dá)到最大效率,程序?qū)⒈M可能將指令安排為并行執(zhí)行。為使指令并行操作,程序確定指令間的相關(guān)性,即一條指令必須發(fā)生在另一條指令之后。根據(jù)TMS320C6201的數(shù)據(jù)通路和流水線工作方式,在此給出一種高效實現(xiàn)16點Radix4FFT的方法。其基本思想是分解傳統(tǒng)的FFT蝶型算法循環(huán)體,將其分別展開在A、B通路內(nèi)計算兩個FFT蝶型算法。每個蝶型算法分別只分配自己這一側(cè)的寄存器組和功能單元。這樣在循環(huán)體內(nèi)兩個蝶型算法是完全不相關(guān)的,能夠并行執(zhí)行。下面給出基于C.S.Burrus和T.W.Parks的Radix4FFT算法的優(yōu)化算法的代碼實現(xiàn)。
void radix4(int n,short x[], short w[])
{
int n1,n2,ie,wa1,wa2,wa3, wb1, wb2,wb3,ia0,ia1,ia2,ia3,ib0,ib1,ib2,ib3,j,k;
short ta,tb,ra1,ra2, rb1,rb2,sa1,sa2,sb1,sb2,coa1,coa2,coa3,cob1,cob2,cob3,sia1,sia2,sia3,sib1,sib2,sib3;
n2=n;
ie=1;
for(k=n;k>1;k>>=2)
{ //number of stage
n1=n2;
n2>>=2; // distance between input datas
wa1=0;
for(j=0;j
wb1=wa1+ie;
wa2=wa1+wa1;
wb2=wb1+wb1; //since heremost of the folow-ering two instructions are parallel
wa3=wa2+wa1;
wb3=wb2+wb1;
coa1=w[wa1*2+1];
cob1=w[wb1*2+1];
sia1=w[wa1*2];
sib1=w[wb1*2];
coa2=w[wa2*2+1];
cob2=w[wb2*2+1];
sia2=w[wa2*2];
sib2=w[wb2*2];
coa3=w[wa3*2+1];
cob3=w[wb3*2+1];
sia3=w[wa3*2];
sib3=w[wb3*2];
wa1=wb1+ie;
for(ia0=j,ib0=j+1;ia0
{//loop of two butterflies caculation
ia1=ia0+n2;
ib1=ib0+n2;
ia2=ia1+n2;
ib2=ib1+n2;
ia3=ia2+n2;
ib3=ib2+n2;
ra1=x[2*ia0]+x[2*ia2];
rb1=x[2*ib0]+x[2*ib2];
ra1=x[2*ia0]-x[2*ia2];
rb1=x[2*ib0]-x[2*ib2];
ta=x[2*ia1]+x[2*ia3];
tb=x[2*ib1]+x[2*ib3];
x[2*ia0]=ra1+ta; // x[2*ia0]
x[2*ib0]=rb1+tb; // x[2*ia0]
ra1=ra1-ta;
rb1=rb1-tb;
sa1=x[2*ia0+1]+x[2*ia2+1];
sb1=x[2*ib0+1]+x[2*ib2+1];
sa2=x[2*ia0+1]-x[2*ia2+1];
sb2=x[2*ib0+1]-x[2*ib2+1];
ta=x[2*ia1+1]+x[2*ia3+1];
tb=x[2*ib1+1]+x[2*ib3+1];
x[2*ia0+1]=sa1+ta;
x[2*ib0+1]=sb1+tb;
sa1=sa1-ta;
sb1=sb1-tb;
x[2*ia2]=(ra1*coa2+sa1*sia2)>>15;
x[2*ib2]=(rb1*cob2+sb2*sib2)>>15;
x[2*ia2+1]=(sa1*coa2-ra1*sia2)>>15;
x[2*ib2+1]=(sb1*cob2-rb1*sib2)>>15;
ta=x[2*ia1+1]-x[2*ia3+1];
ra1=ra2+ta;
rb1=rb2+tb;
ra2=ra2-ta;
rb2=rb2-tb;
ta=x[2*ia1]-x[2*ia3];
tb=x[2*ib1]-x[2*ib3];
sa1=sa2-ta;
sb1=sb2-tb;
sa2=sa2+ta;
sb2=sb2+tb;
x[2*ia1]=(ra1*coa1+sa1*sia1) >>15;
x[2*ib1]=(rb1*cob1+sb1*sib1) >>15;
x[2*ia1+1]=(sa1*coa1-ra1*sia1)>>15;
x[2*ib1+1]=(sb1*cob1-rb1*sib1)>>15;
x[2*ia3]=(ra2*coa3+sa2*sia3) >>15;
x[2*ib3]=(rb2*cob3+sb2*sib3) >>15;
x[2*ia3+1]=(sa2*coa3-ra2*sia3)>>15;
x[2*ib3+1]=(sb2*cob3-rb2*sib3)>>15;
}
}
ie <<=2
}
}
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