Нужна помощь разобраться с asm рутиной FIRа, Моя первая самостоятелсьная FIR рутина... Опции

[Саша Z]

После долгих моих тугодумных мук родил FIR код в asm который будет част проэкта (вызывается из кода С). Почему-то после добавления ее в проэкт (данного файла asm) - проэкт не компилируется - падает ессно на этой рутине выдавая кучу ошибок. Первая из них весьма странная мне, не могу понять что его не устраивает. Может подскажете чего я не вижу:

Код

.mmregs
.global _p_buffer_in,_p_buffer_out,_dline,_fcoeff,_fir_ord,_p_buff_lenth
.global _fir_processing

_fir_processing:
; saving regs content into stack
    pshm ar0; used as delay line and coeff. cycling addressing increment
    pshm ar1; holds input data array start address
    pshm ar2   ; holds pointer to filter coeff. array addressing
    pshm ar3; holds pointer to delay line array addressing
    pshm ar4; holds output data array start address
    pshm ar5; holds output data array
    nop
    nop
    
; Initialization
    stm #1,ar0                   ;set increment step for cycling buffers
    mvdm *(_fir_ord),BK          ;set cyclic buffer size (for delay line and coeff buffer)
    stm #_p_buff_in,ar1             ;load data_in array start address
    stm #_fcoeff,ar2             ;load coeff. array start address
    stm #_dline,ar3                 ;load delay line array start address
    stm #_p_buffer_out,ar4         ;load output data buffer array address
    mvdm *(_p_buff_length)-1,brc ;load BRC with processing data block length (PROC_BUFFER_LENGTH)
    nop
    nop
    
; Filtration
    rptb fir_loop_end-1            ; repeat FIR routine for entire processing data buffer
    mvdd *ar1+,*ar3+%          ; load next input sample from input proc. array into delay line array
    
    rptz a,_fir_ord-1            ; FIR order less 1 iterations per each input data sample
    mac *ar2+0%,*ar3+0%,a             ; MAC operation on cyclic delay line and coeff. arrays
    
    rnd a                         ; round off value in acc. A to 16 bits
    sth a,*ar4+                      ; store output value into data output array
  fir_loop_end:
    
    popm ar5
    popm ar4
    popm ar3
    popm ar2
    popm ar1
    popm ar0

Первая ошибка которую выдает компилятор:

> ERROR ! at line 29: [E0004] Expecting dual memory addressing
mvdd *ar1+, *ar3+%

Дальше еще есть кучу ошибок, подозреваю что некоторые завязаны на предыдущих, посему буду исправлять по одной от первой к последней с перекомпиляцией после каждой.

Итак, что ему не нравиться в mvdd ? Она-то вроде перекидывает из памяти в память, и вроде у меня так и есть в коде.... Что я в упор не вижу ?????

Кроме того, если видите у другие ошибки в коде алгоритма - буду благодарен за указание таковых...

P.S. Все переменные в данном asm определены в основном С коде.

[BratherLU]

Да незачта.В своем проекте дописал чуть-чуть

Код

*.c
...
const unsigned short fir_ord=150;
...
*.asm
    .ref _fir_ord
    .ref _IN_BUFF
    .ref _OUT_BUFF
    ...;Only for test in Simulator
    stm        #0x2000,ar4
    stm        #0x2100,ar3

    stm        #_IN_BUFF,ar2
    stm        #_OUT_BUFF,ar5

    stm        #151,bk
    stm        #1,ar0
    nop
;дальше Ваш код без изменений
Filtration
    rptb fir_loop_end-1       ; repeat FIR routine for entire processing data buffer
    mvdd *ar2+,*ar3+0%        ; load next input sample from input proc. array into delay line array
   ;ar3 указывает на самый старый отсчет все ОК
    ld #0, a                ; reset A
    rpt *(_fir_ord)                         ; FIR order (here equal to the number of FIR coefs)
                                 ;iterations per each input data sample
    mac *ar4+0%,*ar3+0%,a       ; MAC operation on cyclic delay line and coeff. arrays
;ar3 снова указывает на тот же самый старый отсчет все ОК
    add #1, 15, a           ; Это я бы убрал на время отладки
    sth a,*ar5+           ; store output value into data output array
fir_loop_end:

Все должно работать ничего в Вашем куске не менял, указатели меняются как положено

Сообщение отредактировал BratherLU - Jun 5 2007, 14:14

[=GM=]

Кроме того, если видите у другие ошибки в коде алгоритма - буду благодарен за указание таковых...

Мне кажется, у вас имеется логическая ошибка в программе фильтрации. Данные вы кладёте в циклический буфер, это хорошо, но затем вы циклически крутите буфер коэффициентов, это плохо.

Должно быть так.

1) Вы записали новое данное в циклический буфер, указатель стал указывать на самую старую выборку.

2) Установили начало буфера коэффициентов.

3) Обработали 151 сампл, выдали результат, указатель опять указывает на самую старую выборку.

4) Перешли к пункту 1, пока не закончатся исходные данные.

[Саша Z]

Мне кажется, у вас имеется логическая ошибка в программе фильтрации. Данные вы кладёте в циклический буфер, это хорошо, но затем вы циклически крутите буфер коэффициентов, это плохо.

Должно быть так.

1) Вы записали новое данное в циклический буфер, указатель стал указывать на самую старую выборку.

2) Установили начало буфера коэффициентов.

3) Обработали 151 сампл, выдали результат, указатель опять указывает на самую старую выборку.

4) Перешли к пункту 1, пока не закончатся исходные данные.

Да но буфер коефф. тоже можно крутить циклически таким образом избегая его переадресации в начале каждого цикла (каждого нового sample), т.е. таким образом экономим пункт 2).

[=GM=]

Да но буфер коефф. тоже можно крутить циклически таким образом избегая его переадресации в начале каждого цикла (каждого нового sample), т.е. таким образом экономим пункт 2).

Вот что должно получиться по классике (х1 - самая старая выборка)

Код

x1 x2 x3 x4 x5 x6 x6 x8 x9 - буфер входных выборок
k1 k2 k3 k4 k5                   - буфер коэффициентов

На первом этапе j=0 вычисляем сумму y(j) = Σx(i+j)•k(i), i=0,1,…,5. То есть

y(0)=x(1)•k(1)+x(2)•k(2)+x(3)•k(3)+x(4)•k(4)+x(5)•k(5)

На втором этапе j=1 самая старая выборка х(1) уйдёт в небытие, получим

x2 x3 x4 x5 х6 х7 х8 х9 - буфер входных выборок
k1 k2 k3 k4 k5               - буфер коэффициентов

y(1)=x(2)•k(1)+x(3)•k(2)+x(4)•k(3)+x(5)•k(4)+x(6)•k(5)

На третьем этапе j=2 самая старая выборка х(2) уйдёт в небытие, получим

x3 x4 x5 х6 х7 х8 х9 - буфер входных выборок
k1 k2 k3 k4 k5          - буфер коэффициентов

y(2)=x(3)•k(1)+x(4)•k(2)+x(5)•k(3)+x(6)•k(7)+x(8)•k(5)

Ну и так далее.

А что у вас? Указатель передвигается на х(2) и одновременно другой указатель на k(2). Вроде бы не получается. По крайней мере, у меня с ходу не получилось.

[Саша Z]

Вот что должно получиться по классике (х1 - самая старая выборка)

Код

x1 x2 x3 x4 x5 x6 x6 x8 x9 - буфер входных выборок
k1 k2 k3 k4 k5                   - буфер коэффициентов

На первом этапе j=0 вычисляем сумму y(j) = Σx(i+j)•k(i), i=0,1,…,5. То есть

y(0)=x(1)•k(1)+x(2)•k(2)+x(3)•k(3)+x(4)•k(4)+x(5)•k(5)

На втором этапе j=1 самая старая выборка х(1) уйдёт в небытие, получим

x2 x3 x4 x5 х6 х7 х8 х9 - буфер входных выборок
k1 k2 k3 k4 k5               - буфер коэффициентов

y(1)=x(2)•k(1)+x(3)•k(2)+x(4)•k(3)+x(5)•k(4)+x(6)•k(5)

На третьем этапе j=2 самая старая выборка х(2) уйдёт в небытие, получим

x3 x4 x5 х6 х7 х8 х9 - буфер входных выборок
k1 k2 k3 k4 k5          - буфер коэффициентов

y(2)=x(3)•k(1)+x(4)•k(2)+x(5)•k(3)+x(6)•k(7)+x(8)•k(5)

Ну и так далее.

А что у вас? Указатель передвигается на х(2) и одновременно другой указатель на k(2). Вроде бы не получается. По крайней мере, у меня с ходу не получилось.

Ну давайте смотреть...
Начнем пожалуй как и вы, с базисной функции которую нужно имплементировать, т.е. конволюции сигнала с transfer function фильтра, то бишь его коеффициентами:

y[n] = x[n]h[0] + x[n-1]h[1] + x[n-2]h[2] +....+x[n-(N-1)]h[N-1]

где: x - samples вхдпдного сигнала, h - коефф. transfer function фильтра, y - ессно выходные samples.

значит:
y[0] = x[0]h[0] + 0h[1] + 0h[2]+ ...+ 0 = x[0]h[0]
y[1] = x[1]h[0] + x[0]h[1]
y[2] = x[2]h[0] + x[1]h[1] + x[0]h[2]
y[3] = x[3]h[0] + x[2]h[1] + x[1]h[2] + x[0]h[3]
и т.д.

В аккумуляторе каждый раз выполняется:
y[n] = h[n]х[n-i] где i - индексация коефф. фильтра.
Кстати, в такой реализации коефф. фильтра должны располагаться в прямом порядке в буфере - т.е. по возрастающим адресам (как и в буфере линии задержки кида подгружаются входные данные), изначально буфер задержки конечно-же обнулен.
Как мы знаем, всегда выполняется полное-кол-во итераций (согласно порядку/длинне фильтра) для каждого нового sample, значит pointer в буфере коефф. должен всегда проходить полный цикл и к началу следующего возвращаться обратно на первый коеффициент. Что и делает циркулярная адресация буфера коеффициентов. Длинна цирк. адресации буфера коефф. и линии задержки - одинакова (что дает возможность одновременной циркуляции по единиму циклу в BK), но в линию задержки, как вы правильно сказали, каждый новый цикл подгружается новый input.
В вашем примере вы ведь тоже в буфере коефф. каждый раз (после каждого цикла) возвращаетесь на начало (т.е. на первый коефф.), но делаете видимо это отдельной инструкцией загрузки pointerа начала буфера коеффициентов.

[-=ВН=-]

...
Кстати, в такой реализации коефф. фильтра должны располагаться в прямом порядке в буфере - т.е. по возрастающим адресам (как и в буфере линии задержки кида подгружаются входные данные), изначально буфер задержки конечно-же обнулен.

Все правильно Вы написали, за исключением расположения к-тов в буфере. Они там в инверсном порядке должны располагаться. Иначе Вы получите:
y0=x0*h[N-1];
y1=x0*h[N-2]+x1*h[N-1];
...
И вместо свертки Вы вычисляете корреляцию.
Для симметричного фильтра это пофигу. Для анти и асимметричных фильтров - нет.
С инверсным расположением будет то, что надо Впрочем допускаю, что Вы к-ты нумеруете задом наперед

[Саша Z]

Все правильно Вы написали, за исключением расположения к-тов в буфере. Они там в инверсном порядке должны располагаться. Иначе Вы получите:
y0=x0*h[N-1];
y1=x0*h[N-2]+x1*h[N-1];
...
И вместо свертки Вы вычисляете корреляцию.
Для симметричного фильтра это пофигу. Для анти и асимметричных фильтров - нет.
С инверсным расположением будет то, что надо Впрочем допускаю, что Вы к-ты нумеруете задом наперед

Да нет, честно говоря не вижу проблемы инверсии адресации коеффициентов в данной имплементации.
Если например посмотреь только на первый цикл (для первого вסםגמםעם sample), то получается как раз
y[0] = x[0[0]h[0] (при придложенной вами инвертации порядка коефф. получили-бы: y[0] = x[0]h[N-1])

Вот пример такого типа реализации FIRа от TI: SPRU173 (можно скачать с TIевского сайта, или если хотите могу вам замейлить). Не вижу там намека на инвертацию последовательности коеффициентов.

[-=ВН=-]

Да нет, честно говоря не вижу проблемы инверсии адресации коеффициентов в данной имплементации.
Если например посмотреь только на первый цикл (для первого вסםגמםעם sample), то получается как раз
y[0] = x[0[0]h[0] (при придложенной вами инвертации порядка коефф. получили-бы: y[0] = x[0]h[N-1])

Вот пример такого типа реализации FIRа от TI: SPRU173 (можно скачать с TIевского сайта, или если хотите могу вам замейлить). Не вижу там намека на инвертацию последовательности коеффициентов.

Плохо, что не видите. Вот и посмотрите на 1 цикл.
На примере 4-х точечного фильтра.
К-ты фильтра h0,h1,h2,h3. h0 в младшем адресе, h3 в старшем. AR4 указывает на h0.
Буфер данных, тоже 4-х точечный, располагаемый по адресам
A0-A3.
Изначально буфер обнулен.
В AR3 содержится адрес A0 до записи первого входного отсчета.
Как только Вы его записали, AR3 станет равным A1.
Вот и смотрите. Первое выходное значение будет h0*[A1]+h1*[A2]+h2*[A3]+h3*[A0].
Здесь под [A0],[A1],[A2],[A3] обозначено содержимое ячеек по адресам A0-A3.
Т.к. по адресам A1-A3 находится 0, а в ячейке с адресом A0 находится x0, то в результате получается h3*x0.
А техасовский пример Вы зря упомянули. Вы с ним не разобрались совершенно. Я даже не поленился его посмотреть. Там все абсолютно правильно. Посмотрите хотя бы картинку на странице 77. Там дано расположение к-тов по адресам.
Они там расположены именно в инверсном порядке.
В тексте же программы неудачно использован симметричный фильтр. У него начало и конец абсолютно одинаковы.