Форматы представления цифровых данных в сигнальных процессорах

В зависимости от конкретного приложения разработчик цифровой системы должен определить требуемый уровень точности вычислений и динамический диапазон системы. Для этого необходимо выбрать соответствующий формат данных для обработки в ЦСП. Обычно 16- и 24‑разрядные ЦСП используются для обработки данных в формате с фиксированной точкой (фиксированной запятой, ФЗ), а 32-разрядные ЦСП – для обработки данных в формате с плавающей точкой (плавающей запятой, ПЗ).

Представление данных с фиксированной запятой

Представление данных в ФЗ-формате означает, что для всех чисел заданного формата логически фиксируется одинаковое местоположение точки, разделяющей целую и дробную часть числа. Разряды слева от точки представляют целую часть числа и его знак (если число знаковое), а справа – дробную часть числа. Общим для целых и дробных ФЗ-чисел является возможность представления как знаковых, так и беззнаковых чисел.

Арифметические операции над ФЗ-числами выполняются практически одинаково независимо от фактического содержимого регистров. Поэтому задача правильной трактовки результатов целиком ложится на программиста.

Целые числа с фиксированной точкой

В целочисленном ФЗ-формате предполагается, что логическая (двоичная) точка расположена справа от самого младшего бита.

Целые ФЗ-числа могут быть знаковыми и беззнаковыми, причем знаковые числа представляются в дополнительном коде:

Знаковое целое

Беззнаковое целое

Беззнаковые числа могут принимать только положительные значения и поэтому имеют почти вдвое больший диапазон, чем знаковые числа той же длины.

Целочисленный формат иногда обозначается в виде b. 0, т.е. b разрядов отводятся на представление целой части числа и его знака.