许多DSP都是定点DSP,处理定点数据会相当快,但是处理浮点数据就会非常慢。可以利用Q格式进行浮点数据到定点的转化,节约CPU时间。实际应用中,浮点运算大都时候都是既有整数部分,也有小数部分的。所以要选择一个适当的定标格式才能更好的处理运算。
Q格式介绍
Q格式表示为:Qm.n,m表示整数位数,n表示小数位数,共需要m+n+1位来表示这个数据,多余的一位用作符合位。
Q格式(Q15、Q1.15)与浮点数据的转换很简单就是放大和缩小。
浮点数据转成Q15,就乘以2^15 。Q15转成浮点数据,就除以2^15。
比如0.333×2^15=10911=0x2A9F,0.333的所有运算就可以用0x2A9F表示,同理10911/2^15=0.332977294921875,可以看出浮点数据通过Q格式转化后是有误差的。
Q格式运算
定点加减法
须转换成相同的Q格式才能加减
定点乘法
不同Q格式的数据相乘,相当于Q值相加,即Q15数据乘以Q10数据后的结果是Q25格式的数据
例:
两个小数相乘,0.333*0.414=0.137862
0.333*2^15=10911=0x2A9F,0.414*2^15=13565=0x34FD
(0x2A9F*0x34FD)>>15=0x11A4 //两个Q15格式的数据相乘后为Q30格式数据,因此为了得到Q15的数据结果需要右移15位
0x11A4/2^15=0.1378173828125 //和实际结果0.137862差距不大
定点除法
不同Q格式的数据相除,相当于Q值相减
定点左移
左移相当于Q值增加
定点右移
右移相当于Q减少