ti/dsplib/src/DSPF_sp_fircirc/c674/DSPF_sp_fircirc_d.c

   1 /* ======================================================================= */
   2 /* DSPF_sp_fircirc_d.c -- Circular 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_fircirc_cn.h"
  50 #include "DSPF_sp_fircirc.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 FLT_THRES             1E-20
  59 #define FORMULA_SIZE          4
  60 #define FORMULA_DEVIDE        3
  61 #define CYCLE_FORMULA_NY_PT1  32
  62 #define CYCLE_FORMULA_NY_PT2  20
  63 #define CYCLE_FORMULA_NH_PT1  16
  64 #define CYCLE_FORMULA_NH_PT2  12
  65
  66 /* inverse of [32*16 32 16 1] */
  67 /*            [32*12 32 12 1] */
  68 /*            [20*16 20 16 1] */
  69 /*            [20*12 20 12 1] */
  70
  71 float form_inv[FORMULA_SIZE][FORMULA_SIZE] =
  72 {{ 0.0208,   -0.0208,   -0.0208,    0.0208},
  73  {-0.2500,    0.3333,    0.2500,   -0.3333},
  74  {-0.4167,    0.4167,    0.6667,   -0.6667},
  75  { 5.0000,   -6.6667,   -8.0000,   10.6667}
  76 };
  77
  78 float form_temp  [FORMULA_SIZE];
  79 int   form_cycle [FORMULA_SIZE];
  80 int   form_result[FORMULA_SIZE];
  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, 16);    // generally: align to 1 << (NC + 1)
  88
  89 /* ======================================================================= */
  90 /* Parameters of fixed dataset                                             */
  91 /* ======================================================================= */
  92 #define NY (32)
  93 #define NH (16)
  94 #define NC (3)
  95
  96 float ptr_y_i[NY];
  97 float ptr_y_cn[NY];
  98 float ptr_x[1 << (NC + 1)];
  99 float ptr_h[NH];
 100
 101 /* ======================================================================= */
 102 /* Prototypes for timing functions                                         */
 103 /* ======================================================================= */
 104 clock_t time_i(int nh, int ny);
 105 clock_t time_cn(int nh, int ny);
 106
 107 /* ======================================================================= */
 108 /* Prototypes for utility functions                                        */
 109 /* ======================================================================= */
 110 void UTIL_fillRandSP(float *ptr_x, int N, float factor);
 111 void UTIL_fillRandFilterSP(float *ptr_h, int N);
 112
 113 /* ======================================================================= */
 114 /* Main -- Top level driver for testing the algorithm                      */
 115 /* ======================================================================= */
 116 void main()
 117 {
 118     clock_t t_overhead, t_start, t_stop, t_opt, t_cn;
 119     int i, j, k = 1, ny, nh;
 120     int form_error = 0;
 121     float pct_diff = 0, max_pct_diff = 0;
 122
 123     /* ------------------------------------------------------------------- */
 124     /* Compute the overhead of calling clock twice to get timing info      */
 125     /* ------------------------------------------------------------------- */
 126     /* Initialize timer for clock */
 127     TSCL= 0,TSCH=0;
 128     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 129     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 130     t_overhead = t_stop - t_start;
 131
 132     /* ------------------------------------------------------------------- */
 133     /*  Generate random input (with zero padding) and MA filter.           */
 134     /* ------------------------------------------------------------------- */
 135     UTIL_fillRandSP(ptr_x, 1 << (NC + 1), 10.0);
 136     UTIL_fillRandFilterSP(ptr_h, NH);
 137
 138     for(ny = 8; ny <= NY; ny += 4) {
 139       for(nh = 4; nh <= NH; nh += 4) {
 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(nh, ny) - t_overhead;
 150         t_cn = time_cn(nh, ny)  - t_overhead;
 151
 152         printf("DSPF_sp_fircirc\tIter#: %d\t", k++);
 153
 154         /* --------------------------------------------------------------- */
 155         /* compute percent difference and track max difference             */
 156         /* --------------------------------------------------------------- */
 157         for(i=0; i< ny; i++)  {
 158           pct_diff = 0;
 159           if ((abs(ptr_y_i[i]) > FLT_THRES) || (abs(ptr_y_cn[i]) > FLT_THRES))
 160             pct_diff = (ptr_y_cn[i] - ptr_y_i[i]) / ptr_y_cn[i] * 100.0;
 161           if (pct_diff < 0) pct_diff *= -1;
 162           if (pct_diff > max_pct_diff) max_pct_diff = pct_diff;
 163         }
 164         if (max_pct_diff > 0.05)
 165           printf("Result Failure, max_pct_diff = %f", max_pct_diff);
 166         else
 167           printf("Result Successful");
 168
 169         /* --------------------------------------------------------------- */
 170         /* Print timing results                                            */
 171         /* --------------------------------------------------------------- */
 172         printf("\tNX = %d\tNH = %d\tnatC: %d\toptC: %d\n", ny, nh, t_cn, t_opt);
 173
 174         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT1 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT1)
 175           form_cycle[0] = t_opt;
 176         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT1 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT2)
 177           form_cycle[1] = t_opt;
 178         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT2 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT1)
 179           form_cycle[2] = t_opt;
 180         if (ny == CYCLE_FORMULA_NY_PT2 && nh == CYCLE_FORMULA_NH_PT2)
 181           form_cycle[3] = t_opt;
 182       }
 183     }
 184     /* Provide memory information */
 185 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__            // for TI compiler only
 186     printf("Memory:  %d bytes\n", &kernel_size);
 187 #endif
 188
 189     /* Provide profiling information */
 190     for (i = 0; i < FORMULA_SIZE; i++) {
 191         form_temp[i] = 0;
 192         for (j = 0; j < FORMULA_SIZE; j++) {
 193             form_temp[i] += form_inv[i][j] * form_cycle[j];
 194         }
 195         if (i != (FORMULA_SIZE-1)) {
 196             form_result[i] = (int) (form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE + 0.5);
 197             if ((form_result[i] - form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE) >  0.1 ||
 198                 (form_result[i] - form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE) < -0.1) {
 199                 form_error = 1;
 200             }
 201         }
 202         else {
 203             form_result[i] = (int) (form_temp[i] + 0.5);
 204         }
 205     }
 206
 207     if (!form_error) {
 208       printf("Cycles:  ");
 209       if (form_result[0])
 210         printf("%d/%d*Ny*Nh + ", form_result[0], FORMULA_DEVIDE);
 211       if (form_result[1])
 212         printf("%d/%d*Ny + ", form_result[1], FORMULA_DEVIDE);
 213       if (form_result[2])
 214         printf("%d/%d*Nh + ", form_result[2], FORMULA_DEVIDE);
 215       if (form_result[3])
 216         printf("%d\n", form_result[3]);
 217     }
 218     else
 219       printf("Cycles Formula Not Available\n");
 220
 221 }
 222
 223 /* ======================================================================= */
 224 /* Prototypes for timing functions                                         */
 225 /* ======================================================================= */
 226 clock_t time_cn(int nh, int ny)
 227 {
 228     clock_t t_start, t_stop;
 229
 230     /* ------------------------------------------------------------------- */
 231     /* Measure the cycle count                                             */
 232     /* ------------------------------------------------------------------- */
 233     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 234     DSPF_sp_fircirc_cn(ptr_x, ptr_h, ptr_y_cn, 0, NC, nh, ny);
 235     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 236
 237     return t_stop - t_start;
 238 }
 239
 240 clock_t time_i(int nh, int ny)
 241 {
 242     clock_t t_start, t_stop;
 243
 244     /* ------------------------------------------------------------------- */
 245     /* Measure the cycle count                                             */
 246     /* ------------------------------------------------------------------- */
 247     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 248     DSPF_sp_fircirc(ptr_x, ptr_h, ptr_y_i, 0, NC, nh, ny);
 249     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 250
 251     return t_stop - t_start;
 252 }
 253
 254 void UTIL_fillRandSP(float *ptr_x, int N, float factor)
 255 {
 256     float rand_midpoint = RAND_MAX / 2.0;
 257     int i;
 258
 259     // fill array with floats in the range (-factor, factor)
 260     for (i = 0; i < N; i++)
 261         ptr_x[i] = ((rand() - rand_midpoint) / rand_midpoint) * factor;
 262 }
 263
 264 void UTIL_fillRandFilterSP(float *ptr_h, int N)
 265 {
 266     float frand_max = RAND_MAX, pair_sum = 2.0 / N;
 267     int i;
 268
 269     // create a moving average filter of length N
 270     // filter taps must be non-negative and sum to 1
 271     // N must be an even number
 272     for (i = 0; i < N / 2; i++)
 273     {
 274         ptr_h[i] = (rand() / frand_max) * pair_sum;
 275         ptr_h[N - 1 - i] = pair_sum - ptr_h[i];
 276     }
 277 }
 278 /* ======================================================================= */
 279 /*  End of file:  DSPF_sp_fircirc_d.c                                      */
 280 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 281 /*            Copyright (c) 2011 Texas Instruments, Incorporated.          */
 282 /*                           All Rights Reserved.                          */
 283 /* ======================================================================= */
 284