HIFI3 DSP芯片技术摘要

1.简介

hifi3是一个配置很低的dsp芯片，对于一些低效算法，是可以胜任的。目前拿到手的芯片频率在160MHZ，拥有5级流水线，32bit/16bit乘法，两片Local SRAM，128KB+64KB，小端字节序。

做软件程序，一种思路是开源，一种是闭源。开源的好处是需要看代码，做修补工作，闭源的好处是提供api，只需要熟悉api即可。可以把该dsp看作软件上的开源，所以必须需要看里面的设计实现。若想熟悉该芯片，则在硬件上，需要看芯片架构、位宽、存储模式、大小端格式等，软件上则需要看数据类型、数据类型长度大小、数据表达形式等。

对应到商业模式上，则需要人力一次性投入，然后批量卖产品。相对而言，则是专业性产品，软件尽量提供lib库(api接口)，这种对于人力开销相对较小，那么库的实现则需简单并且稳定可靠。

2.数据类型

hifi3 dsp芯片拥有自有的数据类型，但是可以使用C编程，通过"强制"转换到自有类型。其拥有自己的一套语法结构，我也单独配套示例程序说明一下。

1.ae_int32x2
由两个32位的数据类型组成一个64位的数据，8字节对齐。如果使用int类型强制转换，那么在内存分布上，将是两个相同的32位数据，举例如下：

void test()
{
    int mem1 = 0x1234;
    int mem2 = 0x5678;
    ae_int32x2 p = mem1;

    int *p1 = (int *)&p;
    printf("(int)p = 0x%0x\n",(int)p);
    printf("*(p1) = 0x%0x\n",*(p1));
    printf("*(p1+1) = 0x%0x\n",*(p1+1));

    ae_int32x2 p2 = AE_MOVDA32X2(mem1, mem2);
    int *p3 = (int *)&p2;
    printf("p3=0x%0x,*(p3) = 0x%0x\n",p3,*(p3));
    printf("p3+1=0x%0x,*(p3+1) = 0x%0x\n",p3+1,*(p3+1));
}

输出值为：

(int)p = 0x1234
*(p1) = 0x1234
*(p1+1) = 0x1234
p3=0x2ffffeb8,*(p3) = 0x1234
p3+1=0x2ffffebc,*(p3+1) = 0x5678

分析：
AE_MOVDA32X2作用是将两个32位数拼成一个64位数。

2.ae_int64
举一个例子：

void test()
{
    int a = 0x40000000;
    ae_int64 q = AE_CVTQ56A32S(a);

    int *p = (int *)&q;
    printf("p=0x%0x,*p=0x%0x\n",p,*p);
    printf("p+1=0x%0x,*(p+1)=0x%0x\n",p+1,*(p+1));
}

结果为：

p=0x2ffffeb8,*p=0x0
p+1=0x2ffffebc,*(p+1)=0x400000

分析：
AE_CVTQ56A32S()是将32位有符号数按照Q31存储，然后转换成Q56形式。

3.ae_f64

举一个例子：

void test()
{
    int mem1 = 0x40000000;
    int mem2 = 0x12300000;
    ae_int32x2 p = AE_MOVDA32X2(mem1, mem2);/*mem2-high,mem1-low*/

    ae_f64 q = AE_CVTQ56P32S_L(p);
    int *pointer = (int *)&q;
    printf("*pointer=0x%0x\n",*pointer);
    printf("*(pointer+1)=0x%0x\n",*(pointer+1));

    q = AE_CVTQ56P32S_H(p);
    pointer = (int *)&q;
    printf("*pointer=0x%0x\n",*pointer);
    printf("*(pointer+1)=0x%0x\n",*(pointer+1));
}

先看结果:

*pointer=0x0
*(pointer+1)=0x123000
*pointer=0x0
*(pointer+1)=0x400000

可以发现，使用的AE_MOVDA32X2()与前面的效果刚好相反。也就是高位变为地位，低位变为高位，按照文档介绍，这种解释是正确的。我也没明白为什么前面的实验结果不是这样的。另外说一句，这就是这种开放式的芯片的弊端，很多东西实验完之后有点莫名其妙。

再多解释一下：
AE_CVTQ56P32S_L()是取p的低32位，因为p本来是一个64位的数，所以取出来其实是mem2的数，之后会将其变为Q56的数。

4. AE_TRUNCI32X2F64S

举一个例子：

void test()
{
    ae_int64  mem1 = 0x4000000000000;/*0x4 0000 0000 0000*/
    ae_int64  mem2 = 0x123000000000;/*0x1230 0000 0000*/
    ae_int32x2 des = AE_TRUNCI32X2F64S(mem1, mem2, 8);

    int *p = &des;

    printf("*p=0x%0x\n",*p);
    printf("*(p+1)=0x%0x\n",*(p+1));
}

结果为：

*p=0x4000000
*(p+1)=0x123000

分析：
这个函数功能是将mem1,mem2先左移8位，然后将高32位存储起来。

5.AE_SAT24S

举一个例子：

void test()
{
    int mem1 = 0x40400000;
    int mem2 = 0x00010000;
    ae_int32x2 d = AE_MOVDA32X2(mem1, mem2);

    ae_f24x2 des = AE_SAT24S(d);

    int *p = (int *)&des;

    printf("*p=0x%0x\n",*p);
    printf("*(p+1)=0x%0x\n",*(p+1));
}

结果为：

*p=0x7fffff00
*(p+1)=0x1000000

分析：
首先，还是回到AE_MOVDA32X2(),可以看到这次实验，仍然是mem1为低位，还是我也不知道原因。继续分析，AE_SAT24S()能辨识一个数是否超过24位表达范围。比如mem1超过了后面的表达范围，所以直接将值设置为了最大值，注意，"浮点"表示占用了高32位，所以能看到后8位为0。

6.AE_MOVINT24X2_FROMF64

举例如下：

void test()
{
    int mem1 = 0x40000000;
    int mem2 = 0x12300000;
    ae_int32x2 p = AE_MOVDA32X2(mem1, mem2);/*mem2-high,mem1-low*/

    ae_f64 q = AE_CVTQ56P32S_L(p);
    int *pointer = (int *)&q;
    printf("*pointer=0x%0x\n",*pointer);
    printf("*(pointer+1)=0x%0x\n",*(pointer+1));

    /*get the value to two 24 bit*/
    ae_int24x2 val_24 = AE_MOVINT24X2_FROMF64(q);
    pointer = (int *)&val_24;
    printf("*pointer=0x%0x\n",*pointer);
    printf("*(pointer+1)=0x%0x\n",*(pointer+1));
}

结果为：

*pointer=0x0
*(pointer+1)=0x123000
*pointer=0x123000
*(pointer+1)=0x0
*pointer=0x0
*(pointer+1)=0x400000

分析：
其实 AE_MOVINT24X2_FROMF64就是将一个64位数拆分为2个24位数。

7.其他一些功能介绍

a.AE_MULFP32X2RAS()能达到两个Q31想乘不会超出值。注意可以一次计算1对高低位相乘。

3.数据表达形式

可以使用浮点数的加、减、乘等运算查看数据的精度以及耗时情况。做为一份图表，可以用来查看。

耗时情况

再从hifi3(160MHZ)与tms320c6748(456MHZ)对比几个数学函数: