BlackFinを使ってみるなり(17) 固定小数点のsin_fr32()でsin波を出す

明後日からリフォーム復活です．こんばんわ．ひらりんです．

FB706の固定小数点演算でsin波を出してみよう．こんな感じです．ノコギリ波のイジイジしたリンギングはDACのfilterのせいです．

math_bf.hにsin_fr32(x)という関数が定義されています．これを使ってsin波を出します．

sin_fr32(x)は32bit固定小数点入出力の関数です．

この関数の定義域と値域はどうなってるのかをまず調べました．

↓こうなりました．すなわち、

　定義域 　x ＝　ーπ／２ ～ ＋π／２

　値域 　　sin_fr32(x) ＝　－１ ～ ＋１

まず値域については、、、32bit符号付整数の表現範囲のmaxが 0x7FFFFFFF で、これが+0.999999に相当します．グラフが2E+09まで振れているのは、0x7FFFFFFF = 2147483647 ≒ 2E+9だからです．表現範囲のマイナス方向minは0x80000000で、これが-0.999999に相当します．

つぎに定義域は、x=0.99999を＋π／２に相当させているようです．マイナス方向も同様．

sin_fr32は周期関数でなくて、ブツ切りsin関数ですから、使い方には注意が必要です．

X=0から少しずつXを増やしてsin波を発生させるのは通常どおりですが、X=0x7FFFFFFFに達した次はX＝0x80000000に飛んでしまうので、そこから先は(-1)＊sin_fr32(z)に極性を変える必要があります．

こういう極性反転をπラジアン毎に繰り返す必要があります．

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このような初期化関数で、サンプリング周波数、周波数、レベル、DC、波形を設定します．レベルとDCは未実装です．いずれは位相も調整できるようにしなくちゃいけない．

　h_wavegen_init(

　　H_WAVEGEN_RCH,

　　192000,   // sample freq.   ex.96000 Hz

　　10000,    // signal freq.

　　0,        // level

　　0,        // dc

　　H_WAVEGEN_SIN

　);

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I2Sのバッファ空っぽ割り込みで、バッファに波形データを仕込みます．

　L = h_wavegen(H_WAVEGEN_LCH);　←この中でsin_fr32()を呼ぶ

　nBufferTx0[i+0] = L;　　←リトルエンディアン

　nBufferTx0[i+1] = L>>8;

　nBufferTx0[i+2] = L>>16;

　nBufferTx0[i+3] = L>>24;

ーーーー

sin_fr32(x)のxの更新stepの計算式．

　step_sin = 0x100000000 * 2 / ( fsmpl / freq ) ;

たとえば96kHzサンプルで1000Hzを発生させるには、

　step_sin = 0x100000000 * 2 / ( 96000/ 1000 ) = 8947848

となります．

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sin_fr32(x)の極性反転について．

xが正→負に変わった瞬間で極性反転させています．

　xold = x;

　x += step;

　if( xold>=0 && x<0 ) {

　　p->polarity = p->polarity==true ? false : true;

　}

boolの論理反転って~pか!pで出来ないのかね？　＞ Cさん

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かしこ