Voice recognition with AVR Опции

[Johan Krava]

Anybody has experience with voice recognition? I am looking for some code library and examples for AVR. All ideas are welcome. Thanks.

[Rst7]

Ну что, вычисление мощностей с нормированием - это плюс 3200 тактов. Там, конечно, можно с бубном поплясать, но особо меньше не будет.

Итого пока 5200 тактов. На очереди - сравнение.

[Огурцов]

Ну что, вычисление мощностей с нормированием - это плюс 3200 тактов.

Не понимаю, как вы считаете. Если даже преположить, что после, например, ДПФ будет два слова на выборку вместо одного, то мощность - это два умножения и сложение, т.е. где-то 5 тактов без пересылок для 8 бит, ну или 50 для 16 бит. Нормаирование - одно сравнение и одно умножение. Пусть еще столько же. Как удалось увличить эту цифру в 30 раз ?

Так что, слабо?

На слабо меня не взять. А вот перспективной идеей - можно.


Так что там, есть уже какие наработки ? Или выложить слабо (с) ?

[Rst7]

Не понимаю, как вы считаете. Если даже преположить, что после, например, ДПФ будет два слова на выборку вместо одного, то мощность - это два умножения и сложение, т.е. где-то 5 тактов без пересылок для 8 бит, ну или 50 для 16 бит. Нормаирование - одно сравнение и одно умножение. Пусть еще столько же. Как удалось увличить эту цифру в 30 раз ?

Я не считаю. Это результат замера. А вот как Вам удалось получить "30 раз" я не знаю. Даже Ваша прикидка дает (50+50)*15=1500, и еще там одно деление 32 на 32, это 500 тактов, грубо говоря, и еще 15 квадратных корней, у меня получилось 56*15=840.

Итого, 3340, даже больше, чем мой код

Другое дело, там прилично накладных расходов в связи с тем, что данные для каждой частоты расположены на выходе ДПХ не очень удачно для простой обработки. Но это, я думаю, можно будет устранить. Однако, больших чудес ждать не приходится. Ну и с другой стороны, эта часть кода имеет сложность O(n), так что если вдруг будем увеличивать количество точек, общий вес этой части уменьшится.

На слабо меня не взять. А вот перспективной идеей - можно.

Зачем Вам идеи? Вы же все знаете и все умеете?

Так что там, есть уже какие наработки ? Или выложить слабо (с) ?

Уже готовитесь спереть? Пока выложить могу только эти две функции. Они Вам нужны?

[Огурцов]

8x

Код

:           C = A * A + B * B;
+00000069:   0288        MULS    R24,R24          Multiply signed
+0000006A:   0190        MOVW    R18,R0           Copy register pair
+0000006B:   2411        CLR     R1               Clear Register
+0000006C:   01C9        MOVW    R24,R18          Copy register pair
13:       }
+0000006D:   0F82        ADD     R24,R18          Add without carry
+0000006E:   1F93        ADC     R25,R19          Add with carry

Я насчитал 7

16x

Код

          C = A * A + B * B;
+00000069:   2744        CLR     R20              Clear Register
+0000006A:   FD37        SBRC    R19,7            Skip if bit in register cleared
+0000006B:   9540        COM     R20              One's complement
+0000006C:   2F54        MOV     R21,R20          Copy register
+0000006D:   01CA        MOVW    R24,R20          Copy register pair
+0000006E:   01B9        MOVW    R22,R18          Copy register pair
+0000006F:   940E0085    CALL    0x00000085       Call subroutine
+00000071:   017B        MOVW    R14,R22          Copy register pair
+00000072:   018C        MOVW    R16,R24          Copy register pair
+00000073:   019E        MOVW    R18,R28          Copy register pair
+00000074:   2744        CLR     R20              Clear Register
+00000075:   FD37        SBRC    R19,7            Skip if bit in register cleared
+00000076:   9540        COM     R20              One's complement
+00000077:   2F54        MOV     R21,R20          Copy register
+00000078:   01CA        MOVW    R24,R20          Copy register pair
+00000079:   01B9        MOVW    R22,R18          Copy register pair
+0000007A:   940E0085    CALL    0x00000085       Call subroutine
+0000007C:   01DC        MOVW    R26,R24          Copy register pair
+0000007D:   01CB        MOVW    R24,R22          Copy register pair
+0000007E:   0EE8        ADD     R14,R24          Add without carry
+0000007F:   1EF9        ADC     R15,R25          Add with carry
+00000080:   1F0A        ADC     R16,R26          Add with carry
+00000081:   1F1B        ADC     R17,R27          Add with carry
13:       }
+00000082:   01C7        MOVW    R24,R14          Copy register pair

+00000083:   940C00A4    JMP     0x000000A4       Jump

+00000085:   9F62        MUL     R22,R18          Multiply unsigned
+00000086:   01D0        MOVW    R26,R0           Copy register pair
+00000087:   9F73        MUL     R23,R19          Multiply unsigned
+00000088:   01F0        MOVW    R30,R0           Copy register pair
+00000089:   9F82        MUL     R24,R18          Multiply unsigned
+0000008A:   0DE0        ADD     R30,R0           Add without carry
+0000008B:   1DF1        ADC     R31,R1           Add with carry
+0000008C:   9F64        MUL     R22,R20          Multiply unsigned
+0000008D:   0DE0        ADD     R30,R0           Add without carry
+0000008E:   1DF1        ADC     R31,R1           Add with carry
+0000008F:   9F92        MUL     R25,R18          Multiply unsigned
+00000090:   0DF0        ADD     R31,R0           Add without carry
+00000091:   9F83        MUL     R24,R19          Multiply unsigned
+00000092:   0DF0        ADD     R31,R0           Add without carry
+00000093:   9F74        MUL     R23,R20          Multiply unsigned
+00000094:   0DF0        ADD     R31,R0           Add without carry
+00000095:   9F65        MUL     R22,R21          Multiply unsigned
+00000096:   0DF0        ADD     R31,R0           Add without carry
+00000097:   2799        CLR     R25              Clear Register
+00000098:   9F72        MUL     R23,R18          Multiply unsigned
+00000099:   0DB0        ADD     R27,R0           Add without carry
+0000009A:   1DE1        ADC     R30,R1           Add with carry
+0000009B:   1FF9        ADC     R31,R25          Add with carry
+0000009C:   9F63        MUL     R22,R19          Multiply unsigned
+0000009D:   0DB0        ADD     R27,R0           Add without carry
+0000009E:   1DE1        ADC     R30,R1           Add with carry
+0000009F:   1FF9        ADC     R31,R25          Add with carry
+000000A0:   01BD        MOVW    R22,R26          Copy register pair
+000000A1:   01CF        MOVW    R24,R30          Copy register pair
+000000A2:   2411        CLR     R1               Clear Register
+000000A3:   9508        RET                      Subroutine return

Где-то 108.

и еще там одно деление 32 на 32, это 500 тактов

Да деление, но оно одно на весь результат. Сколько там, на 8 отсчетов, 16 или 32 - сколько берем, еще не определились. Если брать много, то несколько фонем может объединиться, если брать мало, число "фонем" может возрасти, т.к. вроде бы спектр некоторых фонем динамический, и фонема получится состоящая как бы из нескольких частей. Несмотря на свое определение.

и еще 15 квадратных корней, у меня получилось 56*15=840.

А зачем корни ? Какая разница, сравнивать значение или его корень ? И даже с корнем - тоже один корень на выборку.

Уже готовитесь спереть?

Нет, пока думаю, скачивать файл или не скачивать )

Пока выложить могу только эти две функции. Они Вам нужны?

Я ж не один здесь. Надеюсь. Не подойдет мне, может кому другому подойдет.

Сообщение отредактировал Огурцов - Oct 23 2008, 19:27

[defunct]

8x

Код

:           C = A * A + B * B;
+00000069:   0288        MULS    R24,R24          Multiply signed
...

Я насчитал 7

Чипуха какая-то. Очевидно что для двух * должно быть две команды MUL.
Подозреваю такая же чипуха у вас и в 16x. Теперь понятно откуда у вас берется порядок на 16x.

[Огурцов]

Чипуха какая-то. Очевидно что для двух * должно быть две команды MUL.

Действительно, косячище. Это мы с другом оптимизатором наоптимизили.

Код

+00000069:   8199        LDD     R25,Y+1          Load indirect with displacement
+0000006A:   8189        LDD     R24,Y+1          Load indirect with displacement
+0000006B:   0298        MULS    R25,R24          Multiply signed
+0000006C:   0190        MOVW    R18,R0           Copy register pair
+0000006D:   2411        CLR     R1               Clear Register
+0000006E:   819A        LDD     R25,Y+2          Load indirect with displacement
+0000006F:   818A        LDD     R24,Y+2          Load indirect with displacement
+00000070:   0298        MULS    R25,R24          Multiply signed
+00000071:   01C0        MOVW    R24,R0           Copy register pair
+00000072:   2411        CLR     R1               Clear Register
+00000073:   0F28        ADD     R18,R24          Add without carry
+00000074:   1F39        ADC     R19,R25          Add with carry
+00000075:   833C        STD     Y+4,R19          Store indirect with displacement
+00000076:   832B        STD     Y+3,R18          Store indirect with displacement

21, из них 12 на загрузку/выгрузку. Итого 9 вместо 7.

Подозреваю такая же чипуха у вас и в 16x.

Для 16x несколько лучше, в процентном оношении - стало 151, из них 16 на загрузку/выгрузку.


С другой стороны вот это

Код

LDD     R25,Y+1          Load indirect with displacement
LDD     R24,Y+1

можно будет заменить на

Код

LDD     R25,Y+1          Load indirect with displacement
MOV     R24,R25

И вообще, с оптимизацие того же ДПФ оптимизатор скорее всего не справится...

Сообщение отредактировал Огурцов - Oct 23 2008, 20:20

[defunct]

Для 16x несколько лучше, в процентном оношении - стало 151, из них 16 на загрузку/выгрузку.

Моя цифра - 38 (32-х битный результат):

Код

.def  AL = R24
.def  AH = R25

.def  z_reg = R2

.def u32_b0 = R18
.def u32_b1 = R19
.def u32_b2 = R20
.def u32_b3 = R21

; --> ax 16 bit operand
; <-- 32 bit result u32_xx
.MACRO sqr_ax
    mul  ah, ah
    movw u32_b3: u32_b2, r1:r0

    mul  al, al
    movw u32_b1: u32_b0, r1:r0

    mul  ah, al

    add  u32_b1, r0  
    adc  u32_b2, r1
    adc  u32_b3, z_reg

    add  u32_b1, r0
    adc  u32_b2, r1
    adc  u32_b3, z_reg
.endmacro

.cseg
    ldi  AL, Low(RAMEND)
    out  SPL, AL
    ldi  AL, High(RAMEND)
    out  SPH, AL

    clr  z_reg


; начинаем счет таков отсюда
;-----> C = A * A + B * B   (a=1234, b=567, c should be 1844245)
    ldi  al, Low(1234)
    ldi  ah, High(1234)
    sqr_ax              ; A * A

    movw r5:r4, u32_b1:u32_b0
    movw r7:r6, u32_b3:u32_b2

    ldi  al, Low(567)
    ldi  ah, High(567)
    sqr_ax              ; B * B

    add  u32_b0, r4
    adc  u32_b1, r5
    adc  u32_b2, r6
    adc  u32_b3, r7     ; A * A + B * B

Результат в u32_xx (b3 - MSB, b0 - LSB).

[=GM=]

Моя цифра - 44 (32-х битный результат)

Вроде бы надо перемножать знаковые 16-битные числа, разве нет?

[defunct]

Вроде бы надо перемножать знаковые 16-битные числа, разве нет?

Уже немного оптимизировал, из 44-х тактов осталось 38.
знаковые/беззнаковые не суть важно. (при возведении в квадрат всегда получаем положительное число, поэтому отрицательные операнды можно предварительно преобразовать в положительные, рез-тат не изменится, а по тактам такое преобразование - чепуха, никак не > 100).