计算机理论论文基于DSP TMS320LF2407A的浮点数开方算法研究探析.doc
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1、基于DSP TMS320LF2407A的浮点数开方算法研究探析 摘 要: 研究DSP TMS320LF2407A浮点数开平方的理论方法,采用改进Newton下山算法为Newton迭代法提供了更为精确的初值,从而使得收敛速度加快,精度更高。在DSP TMS320LF2407A上编写了1套算法,计算结果与理论分析基本吻合。该算法思路新颖,精度高,速度快,可移植到其它浮点数运算的单片机上。关键词: 浮点数开平方;改进Newton下山算法;TMS320LF2407A;A Research of Float Square Root Algorithm Based on DSP TMS320LF2407A
2、WANG Zhen1, CHENG Wen-feng1, ZHOU Wen-hui2 (1。Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou, 510640,China;2。 PLA 76321army, Guangzhou, 5110560,China)Abstract: It presents a new theoretical method of float square root algorithm based on TMS320LF2407A。 Using the advanced Newt
3、on descent method, the more precise starting value is given to improve Newton iteration of extracting square root, which would be faster in convergent speed and more accurate。 The arithmetic on TMS320LF2407A was programmed and the result of experiment basically accords with the theory。 The conclusio
4、n shows its features of simplicity, high precision and rapid speed。 This method may be used in other float calculation of single chipped-microprocessor。Keywords: float square root; advanced Newton descent method; TMS320LF2407A0引言 在较为复杂的单片机、数字信号处理器(DSP)系统中,为扩大取值范围,实现复杂的计算和控制,1般都要涉及浮点数的运算。而在1般单片机、部分定点
5、数字信号处理器(DSP)中,没有浮点数运算指令,只能利用多位定点2进制数实现高精度浮点数运算。在单片机、DSP进行开方运算时,实现方法有多种,如牛顿迭代法、查表法、直线逼近法(线性化方法)和减奇数法等。对于查表法,当被开方数变化范围较大时,提高运算精度和减少内存占用量是相矛盾的。直线逼近法需要存贮各段线性逼近函数的斜率和截距值,当要求的运算精度增加时,线性段的划分越密,运算处理时间就越长。减奇数法的缺点是运算时间与被开方数的大小有关,被开方数很大时,运算执行时间将很长。牛顿迭代法是1种1致收敛的开平方算法,若初始值选取得合适,则只需很少的次数甚至是1次迭代运算,即可得到满足给定精度要求的运算结
6、果,其唯1的缺点就是若初始值选取不合适的话,会影响收敛速度,甚至会导致算法发散。针对牛顿迭代法的初始值选取问题,本文用改进Newton下山算法予以解决。该方法充分利用TI公司TMS320LF2407A的强大功能,可以很方便的实现浮点数的开方。TMS320LF2407A具有较强的控制能力,但无浮点数逻辑结构,如果开发出良好的浮点数算法程序,它将能实现更强大的功能。1。 TMS320LF2407A基本特点概述 TMS320LF2407A是TI公司推出的1款定点DSP控制器,它采用了高性能静态CMOS技术,使得供电电压降为33V,减小了控制器的功耗。其40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns
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