IQmath的使用方法

(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

原文地址：http://blog.youkuaiyun.com/yantaoliu/article/details/5487859

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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|