IQmath基本使用方法

IQmath基本使用方法(2812为例子)

一. 配置CMD

PRAMH0 : origin = 0x100000, length = 0x008000

BOOT_ROM : origin = 0x3ff000, length = 0x000fc0

IQmathTables : > BOOT_ROM, type = NOLOAD, PAGE = 0

IQmath : > PRAMH0, PAGE = 0

二. 载入gel文件,加入IQmath库和头文件

IQmath.gel

IQmath.lib

IQmathLib.h

三.定义全局Q格式,和调试Q格式

#define GLOBAL_Q 20 //全局为Q20格式,默认为Q24格式

long GlobalQ = GLOBAL //调试用为Q20格式(这样可以使用_IQ(x)在监视器中查看)

//-----------------------------

IQmath中常用的变量和字符

QN 16bitQ格式

IQN 32bitQ格式 N表示Q多少

int 16bit

long 32bit

_iq = _iqN = long

F 浮点数输入

S 浮点字符串

P 正数最大值

N 负数最大值

格式转化函数

一般情况下IQ都有IQN版本的函数

float _IQtoF(A) //_iq浮点转成正常浮点

float _IQNtoF(A)

int _IQtoQN(A) //iq和q(16bit)的转化

long _IQint(A) //提取iq的整数部分

_IQ(float F) //浮点转化成iq

_IQN(float F)

_atoIQ(char *s) //字符串转化成iq

_IQfrac(A) //提取iq的小数部分

_IQtoIQN(A) //全局iq和普通iq的转化

_IQNtoIQ(A)

_QNtoIQ(int A)

算术函数

long _IQmpyI32int(A, B) //N*long IQ乘long 返回整数部分

long _IQmpyI32frac(A, B)//N*long IQ乘long 返回小数部分

_IQmpy(A, B) //N*N乘法

_IQrmpy(A, B) //N*N四舍五入的乘法最后保存结果前(四舍五入)

_IQrsmpy(A, B) //N*N四舍五入的饱和处理乘法(如果Q26[-32,+32],如果相

乘结果超过也会限制到这个范围)

_IQmpyI32(A, B) //N*long IQ乘long

_IQmpyIQX(A, A1, B, B1) //N1*N2两个不同的Q格式乘法,返回全局Q格式 _IQdiv(A, B) // N/N iq除法

三角函数

_IQsin(A)

_IQsinPU(A) //正弦函数(标幺值),你占这个圆周的几分之几为单位如果sin((0.25*PI)/(2*PI))

_IQcos(A)

_IQcosPU(A)

_IQatan2(A, B) //第四象限反正切 tan-1(sin, cos)

_IQatan2PU(A, B) //第四象限反正切 tan-1(sin, cos)

_IQatan(A, B) //定点反正切 tan-1(1),,1=sin/cos

_IQNsin(A)

_IQNsinPU(A) //正弦函数(标幺值),你占这个圆周的几分之几为单位如果sin((0.25*PI)/(2*PI))

_IQNcos(A)

_IQNcosPU(A)

_IQNatan2(_iqA, B) //第四象限反正切 tan-1(sin, cos)

_IQNatan2PU(_iqA, B) //第四象限反正切 tan-1(sin, cos)

_IQNatan(A, B) //定点反正切 tan-1(1),,1=sin/cos

数学函数

_IQNsqrt(A) //平方根 a^0.5

_IQNisqrt(A) //平方根倒数 1/a^0.5

_IQNmag(A, B) //求模运算(sqrt(A^2 + B^2)

_IQsqrt(A) //平方根 a^0.5

_IQisqrt(A) //平方根倒数 1/a^0.5

_IQmag(A, B) //求模运算(sqrt(A^2 + B^2)

其它函数

_IQsat(A, long P, long N)//IQ数值的限幅函数 把A限制到[N P]之间

_IQNabs(A) //IQ数据的绝对值 |A|

_IQabs(A) //IQ数据的绝对值 |A|

(为提高计算精度，变量定义成IQ前，范围提前要搞清楚，切忌)

在F2812的ROM中，有3K×16位被保留用于存放数学公式表以及未来的开发。主要应用于高速度和高精度的实时计算，比同等程度的ANSIC C语言效

率更高，同时可以节省用户更多的设计和调试时间。

1、IQmath库

为了应用IQmath，首先要从TI官方网站下载IQmath库，文档名称为SPRC087。我们主要应用库里面的：IQmath.cmd，IQmathLib.h，IQmath.lib。新建一个工程，将IQmath.lib，IQmath.cmd添加到工程，同时在main（）函数之

前增加语句：#include “IQmathLib.h”。注意：rts2800.lib和

DSP281x_Headers_nonBIOS.cmd也要加到工程里面。

当然也可以不用IQmath.cmd文件，而用自己的CMD文件，只要在你的CMD

里面添加以下代码即可：

MEMORY

{

PAGE 0:

BOOTROM (RW) : origin = 0x3ff000 , length = 0x000fc0

RAMH0 (RW) : origin = 0x3f8000 , length = 0x002000

}

SECTIONS

{

IQmathTables : load = BOOTROM , type = NOLOAD , PAGE=0

IQmath : load = RAMH0 , PAGE=0

}

以上代码的红色部分可以适当修改。IQmathTables段必须设置为NOLOAD型。

2、IQmath应用

完成以上几步之后就可以在你的主函数里应用IQmath提供的函数进行计算了。建议在应用之前把IQmathLib.h浏览一下，了解各个函数是怎样实现的。下

面举一个简单的例子：

#include "DSP281x_Device.h"

#include "IQmathLib.h"

#define PI 3.14159

_iq sinout_iq;

float sinout_flt;

void main(void)

{

InitSysCtrl();

InitXintf();

DINT;

IER=0X0000;

IFR=0X0000;

sinout_iq=_IQ29sin(_IQ29mpy(_IQ29(0.25),_IQ29(PI)));

sinout_flt=_IQ29toF(sinout_iq);

for(;;){}

}

上述代码的功能是计算sin(π/4)的值,然后赋给sinout_flt。

sinout_iq值的格式为_iq29类型（也就是long型，参见IQmathLib.h），所以要通过函数_IQ29toF(sinout_iq)转化为float类型，才是我们需要的最终结果。

除个别函数外，一般情况下，计算公式里的所有变量都为一个iq类型，如上述主函数的第6行语句，全为_iq29类型。函数的具体讲解请参考IQmath手册，

在此不再啰嗦。

3、Q格式的选择

IQmath一共提供了30种Q格式，具体选择哪种格式要兼顾精度和值的大小

依据下表而定：

例如将数5.0转为Q格式，只能从_iq1~_iq28里面选择，而不能转化为_iq29和_iq30表示，因为_iq29能转化的最大值为3.999999998，否则会发生溢出。所以在定Q格式时要对数的范围做一下估计。也正是由于这个原因，有些三角函

数不能采用_iq30格式。

4、计算arcsin与arccos

很多人有这样的疑问，函数表里面为什么没有提供arccos()和arcsin()函数呢？怎样才能计算这两个函数呢？其实只要你的高等数学过关的话，就很容易理解。因为arccos()和arcsin()可以通过反正切函数atan()间接求得，而函数表里面

恰好提供了反正切函数，参见以下两个公式：

arcsin(X) = atan(X / sqr(-X * X + 1)) 反正弦

arccos(X) = atan(-X / sqr(-X * X + 1)) + 2 * atan(1) 反余弦

arcsec(X) = atan(X / sqr(X * X - 1)) + sgn((X) - 1) * (2 * atan(1)) 反正割 arccosec(X) = atan(X / sqr(X * X - 1)) + (sgn(X) - 1) * (2 * atan(1)) 反余割