firフィルタの実装について

firフィルタの積和には、基本的にデータの移動を伴います。

これを回避する方法は

1.転置型firフィルタ （C言語によるディジタル信号処理 三上著 CQ出版 p.68）

とか、その他

直接形�T

直接形�U

縦続形

並列形

格子形

状態変数形

最小ノルム形

出典 http://www.signal.ics.tut.ac.jp/~dspcai/mtanaka/filter-plan.html

2.ダブルバッファによる方法 （DSP処理のノウハウ 西村OM DesignWave CQ出版 p.94）

とか、あります。

ここで、私は、西村OMの解説して下さる、ダブルバッファを用いました。

全く同じ構造をもったバッファを２つ用意するのです。

一番左が、ｘ０と言う最初のデータが入ってきた時の図です。

バッファが2箇所ですので、同じ位置にデータを置いて行きます。

バッファの大きさは、フィルタの係数の数と同じです。

以降、ポインタをデクリメントして、上位のアドレスに、データを埋めていくのです。

2番目の図は、一巡した時のデータ構造です。

2順目の最初のデータ（ｘ１６）は、ｘ０の位置に、再び入ります。

こう言う構造にすると、firフィルタの係数を掛けやすいのです、さすが！！

黄色の網掛け部分と、フィルタ係数を掛けていくのです。

H8（SH)には、C言語を意識したインクリメント、デクリメントのニーモニックがあります。

これを使います。

新しいサブルーティンは、３つです。

init_buffer  ,   kakunou ,    fir_keisan

完成後は、ベタにする予定です。

こんな感じです。（しっかり、デバッグできては、いないです。）

尚、これらのサブルーティンは、別のファイルに書いて置きます。

そして、これを、部分的にデバッグします。

最後にメインルーティンと結合するために、 .exportして置きます。

それで、結合してみますと、プログラムの長さは

たったの、３００バイト前後になります！

（条件 AD変換の割込みを使わない、ベタの方が速いから。

firの係数等は、適当に。ステップ数は変わらないですから

DSB化は、入れていないです。２０ステートも変わらないと思います...）

H'FA27−H'900 ＋１＝64039-63744＋１＝２９６バイト ！！！

さて、実際に動かして見ました。

（firは、まだ設定していない。一定値＝２０、 firの係数の数は、今は、３０個）

積和を行って、その結果を出力して見ました。

果たして、積和の結果は？

又、サンプリング周波数が、幾らになるか？

入力周波数が、高くなると、振幅は低下しています。

ですので、fir係数が一定の時、ローパスフィルタになっています。

（fir係数を２０と言う、移動平均より、遥かに高い数値に設定しているのに？？）

firの係数数を変化させて、且つ、

積の部分

mulxu.w （符号なし１６ビットの積）

mulxu.b （符号なし８ビットの積）

で、サンプリング周波数が、どうなるか調べました。（オシロの観測だから、正確ではないです。）

でも、考えてみれば

出力は８ビットですし、

８ビットの積で最大は、256*256＝65536（H'FFFFより、１つだけ大きい）ですから

積の部分だけは、８ビットでOKだと、思います。

和は、３２ビットに採りました。

以上、途中経過です。

例によって、訂正しまくるかも知れません...

H15.10.18