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我的朋友

分类: 嵌入式

2009-11-07 23:55:53

经历了N天几近抓狂的调试,终于做出了结果。在这里非常非常之感谢帮助我的Tom同学,没有他的耐心帮助,这个程序基本上要流产了。梳理一下,记录下来,让自己理解的更好些。
 
一 DCT变换算法简介
    DCT算法是应用在图像处理中的一个变化算法,具体的应用我不知道。可能是为了存储的要求吧。算法的具体流程是这样的:对于给定的N*N规模的矩阵A,应用下列公式求系数矩阵B
 //求系数矩阵
 for(y=0;y    coff[0][y]=1/sqrt(N);
 for(x=1;x {
    for(y=0;y       coff[x][y]=(sqrt(2.0)/sqrt(N))*cos((2*y+1)*x*PI/(2*N));
 }
记C为系数矩阵的转置矩阵,D为结果矩阵
D=B*A*C(A为输入矩阵,B为系数矩阵,C为B的转置矩阵,D为输出结果)
 
二 汇编实现的矩阵转置
 
  ;矩阵的转置
  LDR R0,=xishu_array                 ;系数矩阵的首地址
  LDR R1,=xishu_array_t               ;转置矩阵的首地址
 
  MOV R3,#0   ;x
loopx
  MOV R4,#0   ;y
loopy

  MOV R5,R4,LSL #6                    ;计算xishu_array[y][x]
  ADD R6,R5,R3
  LDRSB R7,[R0,R6]                    ;将计算结果保存在R7中
 
  MOV R8,R3,LSL #6                    ;计算xishu_array_t[x][y]
  ADD R9,R8,R4
  STRB R7,[R1,R9]                     ;将R7的内容传回内存实现转置
 
  ADD R4,R4,#1                        ;y的计数器
  CMP R4,#64
  BNE loopy
 
  ADD R3,R3,#1                        ;x的计数器
  CMP R3,#64
 BNE loopx 
 
三 汇编实现的矩阵相乘
 
  ;系数矩阵与源矩阵相乘
 
  LDR R0,=xishu_array                 ;系数矩阵的首地址
  LDR R1,=origin_array                ;输入原始矩阵的首地址
  LDR R2,=middle_array                ;相乘结果的首地址
 
  MOV R3,#0        ;i
  row1
  MOV R4,#0        ;l
colum1
  MOV R11,#0       ;保存结果矩阵的每个元素值
  MOV R5,#0        ;j
 
mul1
  MOV R6,R3,LSL #6         ;保存第一个数组的元素
  ADD R6,R6,R5
  LDRSB R7,[R0,R6]          
 
  MOV R8,R5,LSL #6         ;保存第二个数组的元素
  ADD R8,R8,R4
  LDRB R9,[R1,R8]          
 
  MUL R10,R7,R9            ;每个元素相乘,保存到R9中
  ADD R11,R11,R10
 
  ADD R5,R5,#1
  CMP R5,#64
  BNE mul1
  STR R11,[R2],#4           ;保存求得第一个元素值
 
  ADD R4,R4,#1
  CMP R4,#64
 BNE colum1
 
  ADD R3,R3,#1
  CMP R3,#64
 BNE row1
 
四  将第三步中求得的结果再和系数的转置矩阵相乘
 
由于相乘的算法和上一步中相同,在此就不再列出。
 
到此为止,幸运的话,是可以有结果的。列举实现过程中遇到的一些问题。
 
一 浮点数的存储
由于现在在ARM中,不会处理和存储浮点数。系数矩阵的运算是放在C语言中,以Load Memory的方式加载到汇编程序中的。由于精度的考虑,要把系数矩阵中的数据乘以一个相对大些的数。我这里用的是128。然后在汇编中,不要忘记对最后的结果做相应的处理。由于我乘以的是128,所以对最后的数据要算数右移14位(因为还有一次与系数的转置矩阵相乘,扩大了128*128)。
 
二 加载和存储数据
根据定义的矩阵大小,采用相应的加载和存储指令。
定义矩阵中的一个数据元素占一个字节时,指令是LDRB,STRB。地址的变换是加减一
定义矩阵中的一个数据元素占一个字,即四个字节时,指令是LDR,STR。地址的变化是加减四。
当处理的数据是有符号的。指令后要有S。即LDRSB或LDRS。
这几个地方非常容易错。要非常小心。
 
就这样吧,终于完成了。虽然是在同学的帮助下,还是很高兴的。在此还是要感谢Tom同学!
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