和同學(xué)們一起交流程序定點化過程中的經(jīng)驗，這對同學(xué)們的學(xué)習(xí)很有幫助。本堂課不講解具體的理論內(nèi)容，而是從一個實際的文檔案例來說明定點化的復(fù)雜度和重要性。

定點化是程序走向?qū)嵱玫谋亟?jīng)之路。

大多芯片都是在定點運算中發(fā)揮速度優(yōu)勢。現(xiàn)在信號處理要求的實時性要求高，所以浮點程序定點化是必須完成的過程，還要保證性能幾乎沒有變化。

課程《數(shù)字信號處理》中有一章專門講這方面的知識，可見其有多重要。

先看看文檔內(nèi)容吧！

1.設(shè)計與調(diào)試總結(jié)

1.1.有關(guān)verilog HDL

1.1.1.二進制補碼取反

既是雙目的減法運算符，也可演變?yōu)閱文窟\算符得到原值的二進制補碼。

1.1.2.二維數(shù)組

假設(shè)對于一個位寬為wordsize，長度為memsize的二維數(shù)組由如下定義：

reg [wordsize-1:0] mem[memsize-1:0];

如果想單獨讀取二位數(shù)組中地址為addr的某個字，那么addr只能是模塊內(nèi)部產(chǎn)生的變量，而不能是外部輸入。

1.1.3.帶符號移位操作符

使用verilog HDL語言中的帶符號移位運算符“>>>”和“<<<”時，需要設(shè)置變量為signed型，否則帶符號移位無效。

1.2.CIC經(jīng)驗總結(jié)

1.2.1.CIC階數(shù)對下變頻器頻率響應(yīng)的影響

實際測試表明5級的CIC濾波器的頻率響應(yīng)性能大大好于3級CIC濾波器，由于1005#電臺有較嚴格的頻率響應(yīng)指標，必須使用5級CIC濾波器。

1.2.2.CIC運算位寬的確定

CIC濾波器中由于存在積分單元，因此計算結(jié)果溢出在所難免。由于二進制補碼對數(shù)據(jù)的溢出能夠進行自動補償，所以如果數(shù)據(jù)采用補碼的形式進行運算，對積分器的溢出問題可以不用考慮。在多級CIC級聯(lián)的情況下，為了保證不至于因為寄存器溢出而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)的丟失，需要對寄存器進行位數(shù)的擴展，這就涉及到寄存器最大長度的問題。

1.3.FIR經(jīng)驗總結(jié)

1.3.1.FIR濾波器的設(shè)計

生成FIR濾波器的matlab語句為：

fir_coef = fir1(255,0.18,'low',chebwin(256,110));

使用窗函數(shù)法設(shè)計濾波器。

第一個參數(shù)是濾波器的階數(shù)。

第二個系數(shù)是截止頻率，這是一個介于0和1之間的數(shù)。假設(shè)實際截止頻率是F，采樣率是Fs，那么函數(shù)中第二個參數(shù)為 本文的FIR，截止頻率是電臺要求的3.2KHz，采樣率是36KHz。通過公式計算約為0.1778，因此設(shè)為0.18，即實際截止頻率比3.2KHz稍大。因為之后的DSP處理還有帶通濾波器，將會把上截止頻率嚴格限制在3.2KHz。但是該值也不可以太大，截止頻率越大，就會有更多的噪聲進入音頻信號，從而使電臺的靈敏度指標惡化。

第三個參數(shù)是濾波器類型，可以設(shè)為低通濾波器low，高通濾波器high和帶通濾波器bandpass。

第四個參數(shù)是窗函數(shù)的類型，默認為漢明（Hamming）窗，同樣還可以設(shè)計為KAISER或者切比雪夫窗。本文中的FIR采用切比雪夫窗。切比雪夫窗的使用方法是CHEBWIN（N+1，R），其中N是FIR的階數(shù)，R是帶外抑制度，單位是dB。帶外抑制越高，電臺的靈敏度和阻塞指標越好。

上述內(nèi)容是一位研究生所寫，從文檔中可以看出理論知識即使學(xué)的好，也需要在實踐中去應(yīng)用。知識只有應(yīng)用了才能得到真正的提高和理解。

休息一下！

沒有定點化的過程，

就很難完成實際的產(chǎn)品。

學(xué)過DSP和FPGA的人自然能明白！