ti/dsplib/src/DSPF_sp_fir_r2/c66/DSPF_sp_fir_r2_d.c

   1 /* ======================================================================= */
   2 /* DSPF_sp_fir_r2_d.c -- FIR Filter                                        */
   3 /*                Driver code; tests kernel and reports result in stdout   */
   4 /*                                                                         */
   5 /* Rev 0.0.1                                                               */
   6 /*                                                                         */
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  37 /*                                                                         */
  38 /* ======================================================================= */
  39
  40 #include <stdio.h>
  41 #include <time.h>
  42 #include <stdlib.h>
  43 #include <limits.h>
  44 #include <c6x.h>
  45
  46 /* ======================================================================= */
  47 /* Interface header files for the natural C and optimized C code           */
  48 /* ======================================================================= */
  49 #include "DSPF_sp_fir_r2_cn.h"
  50 #include "DSPF_sp_fir_r2.h"
  51
  52 /* Defines */
  53 #if defined(__TI_EABI__)
  54 #define kernel_size _kernel_size
  55 #endif
  56
  57 extern char kernel_size;
  58 #define FORMULA_SIZE          4
  59 #define FORMULA_DEVIDE        8
  60 #define CYCLE_FORMULA_NY_PT1  128
  61 #define CYCLE_FORMULA_NY_PT2  112
  62 #define CYCLE_FORMULA_NH_PT1  16
  63 #define CYCLE_FORMULA_NH_PT2  12
  64
  65 /* inverse of [128*16 128 16 1] */
  66 /*            [128*12 128 12 1] */
  67 /*            [112*16 112 16 1] */
  68 /*            [112*12 112 12 1] */
  69
  70 float form_inv[FORMULA_SIZE][FORMULA_SIZE] =
  71 {{  0.0156,   -0.0156,   -0.0156,    0.0156},
  72  { -0.1875,    0.2500,    0.1875,   -0.2500},
  73  { -1.7500,    1.7500,    2.0000,   -2.0000},
  74  { 21.0000,  -28.0000,  -24.0000,   32.0000}
  75 };
  76
  77 float form_temp  [FORMULA_SIZE];
  78 int   form_cycle [FORMULA_SIZE];
  79 int   form_result[FORMULA_SIZE];
  80
  81 /* ======================================================================= */
  82 /* Tell compiler arrays are double word alligned                           */
  83 /* ======================================================================= */
  84 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y_i, 8);
  85 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y_cn, 8);
  86 #pragma DATA_ALIGN(ptr_h, 8);
  87 #pragma DATA_ALIGN(ptr_x, 8);
  88
  89 /* ======================================================================= */
  90 /* Parameters of fixed dataset                                             */
  91 /* ======================================================================= */
  92 #define NY (128)
  93 #define NH (16)
  94
  95 float ptr_y_i[NY];
  96 float ptr_y_cn[NY];
  97 float ptr_h[NH + 4];
  98 float ptr_x[NY + NH - 1 + 4];
  99
 100 /* ======================================================================= */
 101 /* Prototypes for timing functions                                         */
 102 /* ======================================================================= */
 103 clock_t time_i(int ny, int nh);
 104 clock_t time_cn(int ny, int nh);
 105
 106 /* ======================================================================= */
 107 /* Prototypes for utility functions                                        */
 108 /* ======================================================================= */
 109 void UTIL_fillRandSP(float *ptr_x, int N, float factor);
 110 void UTIL_fillRandFilterSP(float *ptr_h, int N);
 111
 112 /* ======================================================================= */
 113 /* Main -- Top level driver for testing the algorithm                      */
 114 /* ======================================================================= */
 115 void main()
 116 {
 117     clock_t t_overhead, t_start, t_stop, t_opt, t_cn;
 118     int i, j=1, ny, nh, form_error = 0;
 119     float pct_diff, max_pct_diff = 0;
 120
 121     /* ------------------------------------------------------------------- */
 122     /* Compute the overhead of calling clock twice to get timing info      */
 123     /* ------------------------------------------------------------------- */
 124     /* Initialize timer for clock */
 125     TSCL= 0,TSCH=0;
 126     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 127     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 128     t_overhead = t_stop - t_start;
 129
 130     /* ------------------------------------------------------------------- */
 131     /*  Generate random input (with zero padding) and MA filter.           */
 132     /* ------------------------------------------------------------------- */
 133     memset(ptr_x, 0, sizeof(ptr_x));
 134     memset(ptr_h, 0, sizeof(ptr_h));
 135     UTIL_fillRandSP(ptr_x + NH - 1, NY, 10.0);
 136     UTIL_fillRandFilterSP(ptr_h, NH);
 137
 138     for(ny = 32; ny <= NY; ny += 16) {
 139       for(nh = 4; nh <= NH; nh += 2) {
 140         /* --------------------------------------------------------------- */
 141         /*  Clear state/output buffers with fixed values.                  */
 142         /* --------------------------------------------------------------- */
 143         memset(ptr_y_i,  0, sizeof(ptr_y_i));
 144         memset(ptr_y_cn, 0, sizeof(ptr_y_cn));
 145
 146         /* --------------------------------------------------------------- */
 147         /* Call the individual timing routines                             */
 148         /* --------------------------------------------------------------- */
 149         t_opt  = time_i(ny, nh) - t_overhead;
 150         t_cn = time_cn(ny, nh)  - t_overhead;
 151
 152         printf("DSPF_sp_fir_r2\tIter#: %d\t", j++);
 153
 154         /* --------------------------------------------------------------- */
 155         /* compute percent difference and track max difference             */
 156         /* --------------------------------------------------------------- */
 157         for(i=0; i<ny; i++) {
 158           pct_diff = (ptr_y_cn[i] - ptr_y_i[i]) / ptr_y_cn[i] * 100.0;
 159           if (pct_diff < 0) pct_diff *= -1;
 160           if (pct_diff > max_pct_diff) max_pct_diff = pct_diff;
 161         }
 162         if (max_pct_diff > 0.01)
 163             printf("Result Failure  max_pct_diff = %f", max_pct_diff);
 164         else
 165             printf("Result Successful ");
 166
 167         /* --------------------------------------------------------------- */
 168         /* Print timing results                                            */
 169         /* --------------------------------------------------------------- */
 170         printf("\tNX = %d\tNH = %d\tnatC: %d\toptC: %d\n", ny, nh, t_cn, t_opt);
 171
 172         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT1 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT1)
 173             form_cycle[0] = t_opt;
 174         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT1 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT2)
 175             form_cycle[1] = t_opt;
 176         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT2 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT1)
 177             form_cycle[2] = t_opt;
 178         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT2 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT2)
 179             form_cycle[3] = t_opt;
 180       }
 181     }
 182     /* Provide memory information */
 183 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__            // for TI compiler only
 184     printf("Memory:  %d bytes\n", &kernel_size);
 185 #endif
 186
 187         /* Provide profiling information */
 188     for (i = 0; i < FORMULA_SIZE; i++) {
 189         form_temp[i] = 0;
 190         for (j = 0; j < FORMULA_SIZE; j++) {
 191             form_temp[i] += form_inv[i][j] * form_cycle[j];
 192         }
 193         if (i != (FORMULA_SIZE-1)) {
 194             form_result[i] = (int) (form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE + 0.5);
 195             if ((form_result[i] - form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE) >  0.1 ||
 196                 (form_result[i] - form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE) < -0.1) {
 197                 form_error = 1;
 198             }
 199         }
 200         else {
 201             form_result[i] = (int) (form_temp[i] + 0.5);
 202         }
 203     }
 204
 205     if (!form_error) {
 206         printf("Cycles:  ");
 207         if (form_result[0])
 208           printf("%d/%d*Nr*Nh + ", form_result[0], FORMULA_DEVIDE);
 209         if (form_result[1])
 210           printf("%d/%d*Nr + ", form_result[1], FORMULA_DEVIDE);
 211         if (form_result[2])
 212           printf("%d/%d*Nh + ", form_result[2], FORMULA_DEVIDE);
 213         if (form_result[3])
 214           printf("%d\n", form_result[3]);
 215     }
 216     else
 217         printf("Cycles Formula Not Available\n");
 218 }
 219
 220 /* ======================================================================= */
 221 /* Prototypes for timing functions                                         */
 222 /* ======================================================================= */
 223 clock_t time_cn(int ny, int nh)
 224 {
 225     clock_t t_start, t_stop;
 226
 227     /* ------------------------------------------------------------------- */
 228     /* Measure the cycle count                                             */
 229     /* ------------------------------------------------------------------- */
 230     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 231     DSPF_sp_fir_r2_cn(ptr_x, ptr_h, ptr_y_cn, nh, ny);
 232     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 233
 234     return t_stop - t_start;
 235 }
 236
 237 clock_t time_i(int ny, int nh)
 238 {
 239     clock_t t_start, t_stop;
 240
 241     /* ------------------------------------------------------------------- */
 242     /* Measure the cycle count                                             */
 243     /* ------------------------------------------------------------------- */
 244     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 245     DSPF_sp_fir_r2(ptr_x, ptr_h, ptr_y_i, nh, ny);
 246     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 247
 248     return t_stop - t_start;
 249 }
 250
 251 void UTIL_fillRandSP(float *ptr_x, int N, float factor)
 252 {
 253     float rand_midpoint = RAND_MAX / 2.0;
 254     int i;
 255
 256     // fill array with floats in the range (-factor, factor)
 257     for (i = 0; i < N; i++)
 258         ptr_x[i] = ((rand() - rand_midpoint) / rand_midpoint) * factor;
 259 }
 260
 261 void UTIL_fillRandFilterSP(float *ptr_h, int N)
 262 {
 263     float frand_max = RAND_MAX, pair_sum = 2.0 / N;
 264     int i;
 265
 266     // create a moving average filter of length N
 267     // filter taps must be non-negative and sum to 1
 268     // N must be an even number
 269     for (i = 0; i < N / 2; i++)
 270     {
 271         ptr_h[i] = (rand() / frand_max) * pair_sum;
 272         ptr_h[N - 1 - i] = pair_sum - ptr_h[i];
 273     }
 274 }
 275 /* ======================================================================= */
 276 /*  End of file:  DSPF_sp_fir_r2_d.c                                       */
 277 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 278 /*            Copyright (c) 2011 Texas Instruments, Incorporated.          */
 279 /*                           All Rights Reserved.                          */
 280 /* ======================================================================= */
 281