ti/dsplib/src/DSPF_sp_iir/c674/DSPF_sp_iir_d.c

   1 /* ======================================================================= */
   2 /* DSP_iir_d.c -- IIR Filter                                               */
   3 /*                Driver code; tests kernel and reports result in stdout   */
   4 /*                                                                         */
   5 /* Rev 0.0.2                                                               */
   6 /*                                                                         */
   7 /* Copyright (C) 2011 Texas Instruments Incorporated - http://www.ti.com/  */
   8 /*                                                                         */
   9 /*                                                                         */
  10 /*  Redistribution and use in source and binary forms, with or without     */
  11 /*  modification, are permitted provided that the following conditions     */
  12 /*  are met:                                                               */
  13 /*                                                                         */
  14 /*    Redistributions of source code must retain the above copyright       */
  15 /*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.        */
  16 /*                                                                         */
  17 /*    Redistributions in binary form must reproduce the above copyright    */
  18 /*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the  */
  19 /*    documentation and/or other materials provided with the               */
  20 /*    distribution.                                                        */
  21 /*                                                                         */
  22 /*    Neither the name of Texas Instruments Incorporated nor the names of  */
  23 /*    its contributors may be used to endorse or promote products derived  */
  24 /*    from this software without specific prior written permission.        */
  25 /*                                                                         */
  26 /*  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS    */
  27 /*  "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT      */
  28 /*  LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR  */
  29 /*  A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT   */
  30 /*  OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,  */
  31 /*  SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT       */
  32 /*  LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,  */
  33 /*  DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY  */
  34 /*  THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT    */
  35 /*  (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE  */
  36 /*  OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.   */
  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_iir_cn.h"
  50 #include "DSPF_sp_iir.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          2
  59 #define FORMULA_DEVIDE        2//1
  60 #define CYCLE_FORMULA_NX_PT1  64
  61 #define CYCLE_FORMULA_NX_PT2  128
  62 /* inverse of [ 64 1] */
  63 /*            [128 1] */
  64 float form_inv[FORMULA_SIZE][FORMULA_SIZE] =
  65 {{-0.0156,  0.0156},
  66  { 2.0000, -1.0000}
  67 };
  68 float form_temp  [FORMULA_SIZE];
  69 int   form_cycle [FORMULA_SIZE];
  70 int   form_result[FORMULA_SIZE];
  71
  72 /* ======================================================================= */
  73 /* Tell compiler arrays are double word alligned                           */
  74 /* ======================================================================= */
  75 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y1_opt, 8);
  76 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y2_opt, 8);
  77 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y1_asm, 8);
  78 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y2_asm, 8);
  79 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y1_cn, 8);
  80 #pragma DATA_ALIGN(ptr_y2_cn, 8);
  81 #pragma DATA_ALIGN(ptr_ha, 8);
  82 #pragma DATA_ALIGN(ptr_hb, 8);
  83 #pragma DATA_ALIGN(ptr_x, 8);
  84
  85 /* ======================================================================= */
  86 /* Parameters of fixed dataset                                             */
  87 /* ======================================================================= */
  88 #define N (128)
  89 #define PAD (4)
  90
  91 float ptr_y1_opt[N + PAD];
  92 float ptr_y2_opt[N + PAD];
  93 float ptr_y1_asm[N + PAD];
  94 float ptr_y2_asm[N + PAD];
  95
  96 float ptr_y1_cn[N + PAD];
  97 float ptr_y2_cn[N + PAD];
  98
  99 float ptr_x[N + PAD];
 100
 101 /* ======================================================================= */
 102 /* Initilized arrays with fixed test data                                  */
 103 /* ======================================================================= */
 104 float ptr_ha[PAD + 1] = { 1, -0.390641, 0.534300, -0.084233, 0.020651 };
 105 float ptr_hb[PAD + 1] = { 0.067504, 0.270019, 0.405028, 0.270019, 0.067504 };
 106
 107 /* ======================================================================= */
 108 /* Prototypes for timing functions                                         */
 109 /* ======================================================================= */
 110 clock_t time_opt(int n);
 111 clock_t time_i(int n);
 112 clock_t time_cn(int n);
 113
 114 /* ======================================================================= */
 115 /* Prototypes for utility functions                                        */
 116 /* ======================================================================= */
 117 void UTIL_fillRandSP(float *ptr_x, int n, float factor);
 118
 119 /* ======================================================================= */
 120 /* Main -- Top level driver for testing the algorithm                      */
 121 /* ======================================================================= */
 122 void main()
 123 {
 124     clock_t t_overhead, t_start, t_stop, t_opt, t_i, t_cn;
 125     float pct_diff, max_pct_diff = 0;
 126     int i, j=1, n, form_error = 0;
 127
 128     /* ------------------------------------------------------------------- */
 129     /* Compute the overhead of calling clock twice to get timing info      */
 130     /* ------------------------------------------------------------------- */
 131     /* Initialize timer for clock */
 132     TSCL= 0,TSCH=0;
 133     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 134     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 135     t_overhead = t_stop - t_start;
 136
 137     /* ------------------------------------------------------------------- */
 138     /*  Generate random input in range (-10, 10).                          */
 139     /* ------------------------------------------------------------------- */
 140     UTIL_fillRandSP(ptr_x, N + PAD, 10.0);
 141
 142     for (n = 8; n <= N; n += 8) {
 143       /* ----------------------------------------------------------------- */
 144       /*  Clear state/output buffers with fixed values.                    */
 145       /* ----------------------------------------------------------------- */
 146       memset(ptr_y1_opt, 0, sizeof(ptr_y1_opt));
 147       memset(ptr_y2_opt, 0, sizeof(ptr_y2_opt));
 148       memset(ptr_y1_asm, 0, sizeof(ptr_y1_asm));
 149       memset(ptr_y2_asm, 0, sizeof(ptr_y2_asm));
 150
 151       memset(ptr_y1_cn, 0, sizeof(ptr_y1_cn));
 152       memset(ptr_y2_cn, 0, sizeof(ptr_y2_cn));
 153
 154       /* ----------------------------------------------------------------- */
 155       /* Call the individual timing routines                               */
 156       /* ----------------------------------------------------------------- */
 157       t_opt = time_opt(n) - t_overhead;
 158       t_i   = time_i(n) - t_overhead;
 159       t_cn  = time_cn(n)  - t_overhead;
 160
 161       printf("DSPF_sp_iir\tIter#: %d\t", j++);
 162       /* ----------------------------------------------------------------- */
 163       /* compute percent difference and track max difference               */
 164       /* ----------------------------------------------------------------- */
 165       pct_diff = 0; max_pct_diff = 0;
 166       for (i = 0; i < (n + PAD); i++) {
 167           pct_diff = (ptr_y2_cn[i] - ptr_y2_opt[i]) / ptr_y2_cn[i] * 100.0;
 168           if (pct_diff < 0) pct_diff *= -1;
 169           if (pct_diff > max_pct_diff) max_pct_diff = pct_diff;
 170       }
 171       if (max_pct_diff > 0.02)
 172           printf("Intrinsic Failure, max_pct_diff=%f\t", max_pct_diff);
 173       else
 174           printf("Intrinsic Successful\t");
 175
 176       /* ----------------------------------------------------------------- */
 177       /* compute percent difference and track max difference               */
 178       /* ----------------------------------------------------------------- */
 179       pct_diff = 0; max_pct_diff = 0;
 180       for (i = 0; i < (n + PAD); i++) {
 181           pct_diff = (ptr_y2_cn[i] - ptr_y2_asm[i]) / ptr_y2_cn[i] * 100.0;
 182           if (pct_diff < 0) pct_diff *= -1;
 183           if (pct_diff > max_pct_diff) max_pct_diff = pct_diff;
 184       }
 185       if (max_pct_diff > 0.02)
 186           printf("Asm Failure, max_pct_diff=%f\t", max_pct_diff);
 187       else
 188           printf("Asm Successful\t");
 189
 190       /* ----------------------------------------------------------------- */
 191       /* Print timing results                                              */
 192       /* ----------------------------------------------------------------- */
 193       printf("\tN = %d\tnatC: %d\toptC: %d\tAsm: %d\n", n, t_cn, t_i, t_opt);
 194       if (n == CYCLE_FORMULA_NX_PT1)
 195         form_cycle[0] = t_opt;
 196       if (n == CYCLE_FORMULA_NX_PT2)
 197         form_cycle[1] = t_opt;
 198     }
 199
 200     /* Provide memory information */
 201 #ifdef __TI_COMPILER_VERSION__            // for TI compiler only
 202     printf("Memory:  %d bytes\n", &kernel_size);
 203 #endif
 204
 205     /* Provide profiling information */
 206     for (i = 0; i < FORMULA_SIZE; i++) {
 207         form_temp[i] = 0;
 208         for (j = 0; j < FORMULA_SIZE; j++) {
 209             form_temp[i] += form_inv[i][j] * form_cycle[j];
 210         }
 211         if (i != (FORMULA_SIZE-1)) {
 212             form_result[i] = (int) (form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE + 0.5);
 213             if ((form_result[i] - form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE) >  0.1 ||
 214                 (form_result[i] - form_temp[i] * FORMULA_DEVIDE) < -0.1) {
 215                 form_error = 1;
 216             }
 217         }
 218         else {
 219             form_result[i] = (int) (form_temp[i] + 0.5);
 220         }
 221     }
 222
 223     if (!form_error)
 224         if (FORMULA_DEVIDE == 1) {
 225             printf("Cycles:  %d*Nr + %d \n", form_result[0], form_result[1]);
 226         }
 227         else {
 228             printf("Cycles:  %d/%d*Nr + %d \n", form_result[0], FORMULA_DEVIDE, form_result[1]);
 229         }
 230     else
 231         printf("Cycles Formula Not Available\n");
 232 }
 233
 234 /* ======================================================================= */
 235 /* Prototypes for timing functions                                         */
 236 /* ======================================================================= */
 237 clock_t time_cn(int n)
 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_iir_cn(ptr_y1_cn, ptr_x, ptr_y2_cn, ptr_hb, ptr_ha, n);
 246     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 247
 248     return t_stop - t_start;
 249 }
 250
 251 clock_t time_opt(int n)
 252 {
 253     clock_t t_start, t_stop;
 254
 255     /* ------------------------------------------------------------------- */
 256     /* Measure the cycle count                                             */
 257     /* ------------------------------------------------------------------- */
 258     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 259     DSPF_sp_iir(ptr_y1_asm, ptr_x, ptr_y2_asm, ptr_hb, ptr_ha, n);
 260     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 261
 262     return t_stop - t_start;
 263 }
 264
 265 clock_t time_i(int n)
 266 {
 267     clock_t t_start, t_stop;
 268
 269     /* ------------------------------------------------------------------- */
 270     /* Measure the cycle count                                             */
 271     /* ------------------------------------------------------------------- */
 272     t_start = _itoll(TSCH, TSCL);
 273     DSPF_sp_iir_opt(ptr_y1_opt, ptr_x, ptr_y2_opt, ptr_hb, ptr_ha, n);
 274     t_stop = _itoll(TSCH, TSCL);
 275
 276     return t_stop - t_start;
 277 }
 278
 279 void UTIL_fillRandSP(float *ptr_x, int n, float factor)
 280 {
 281     float rand_midpoint = RAND_MAX / 2.0;
 282     int i;
 283
 284     // fill array with floats in the range (-factor, factor)
 285     for (i = 0; i < n; i++)
 286         ptr_x[i] = ((rand() - rand_midpoint) / rand_midpoint) * factor;
 287 }
 288 /* ======================================================================= */
 289 /*  End of file:  DSPF_sp_iir_d.c                                          */
 290 /* ----------------------------------------------------------------------- */
 291 /*            Copyright (c) 2011 Texas Instruments, Incorporated.          */
 292 /*                           All Rights Reserved.                          */
 293 /* ======================================================================= */
 294