Q 格式使用总结

注意 16位有符号数 表示的范围是 -32768~32767

假如 整形数在内存中以源码的形式存放, 则0000 0000 0000 0000 表示正整数0

则 1000 0000 0000 0000 表示负整数0 ,显然重复了。

 

另外采用补码 可以将减法运算变为加法:

 

例如: -1-2=-3 可以变为 -1的补码加上-2的补码

对于整数: [A-B]补=[A]补+[-B]补

-1的补码为

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

-2的补码为

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

相加 变为

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

上边的红色1 为进位 去掉

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

减1 以后, 求反 可知道为-3

 

结论:故数据在内存中以补码的形式存放。

 

数据在内存中以补码的形式存放,

对于正整数 源码=反码=补码

对于负数 例如-10

源码为 1000 0000 0000 1010 1为符号位

反码为 1111 1111 1111 0101

补码为 1111 1111 1111 0110

 

假设对于有符号数A 在内存中的存放形式

补码为以下:

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

则它表示的数为:

符号位不变,先减1 然后在求反, 可知 这个数不存在

于是 人为 规定 1000 0000 0000 0000 表示为-32768

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

对于IQ格式 数据的理解:

IQ30 表示的数据范围:

31

30

Point

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

                                                                 

对IQ30小数点在30位和29位之间, 所以它表示的数值范围是

Q 格式使用总结

-2-----1.999 999 999

 

同理对于 IQ16

31

30

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

POINT

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

                                                                 

Q 格式使用总结

即 -32768------32767.999984741

 

 

使用方法:

IQN实际没你想的复杂,你就简单的认为是把小数的乘法,变为整数的乘法而已。

只要计算的结果 不超过你规定的IQN的范围就行。

只是这样做 CPU的在处理浮点数时,更得心应手

例如 :

 

对与60kW永磁场同步电机的 直流母线电压采样环节

 

Q 格式使用总结

图1

在EEPROM 参数设定的上位机 软件中 Systemp->UDC_LEM_RATIO 的值为200

BASE_VOLTAGE的值为1000

已知IQ20的表示范围为 -2048----2047.999 999 046

所以IQ20(200) 与IQ20(1000) 是合理的。 如果是IQ(3000)就不对了。

 

上图1 的第一行temp 我在ADDWATCHWINDOW以后,用Q24 的格式去观看,就是0.6

上图1中的第二行的temp 我在watchwindow 里观测, 其值为 0.0001465082169

如下图所示

 

Q 格式使用总结

如用_iq格式观看,其值为 2458 (这里iq 为全局IQ24 是整形数)

Q 格式使用总结

 

    tmp=_IQdiv(tmp,_IQ15toIQ(Systemp->UDC_LEM_FACTOR));

Systemp->UDC_LEM_FACTOR的值为19661

19661 如果是IQ15格式 对应的数为 Q 格式使用总结

经过了IQ15toIQ以后, 我如果用IQ24查看,其值还是 0.6

Q 格式使用总结

 

 

关于对母线电压采样的说明:

直流母线采样,1000V对应调理输出为5V 然后经过电路板上分压电阻3/5转换为3V,(因为DSP要求的电压是3V), 即ADC采样得到的4095 对应的是1000V 那么假设ADC采样得到的值是y

第一极的比例Q 格式使用总结

第二极的比例Q 格式使用总结

第三极的比例Q 格式使用总结

那么 实际的电压值应为 Q 格式使用总结

那么之流母线的标幺值为Q 格式使用总结Q 格式使用总结

在DSP程序中 通过上面的图指导UDC_PU_GAIN 的值就是 Q 格式使用总结

 

Q 格式使用总结

所以上面的红线高亮的udc是标幺值,上传给上位机就需要转换为真实值

 

 

当DSP把这个数据传递给上位机,在邮箱11中

Q 格式使用总结

 

用VB编写的上位机的接收的是整数, 于是在VB中定义了一个浮点数,

然后将DSP传递上来的整数除以32768 在乘以1000 即可 。

下图是VB上位机的处理

 

Q 格式使用总结

 

 

(2) IQ的乘法

描述:C编译器将两个不同的IQ格式的IQ数进行相乘。

关于对_IQNmpyIQX(_iqN1 A ,int N1 _iqN2 B ,int N2)

下面的程序 定义 temp135 为 IQ4 temp678 为IQ22 temp246为IQ16

实际计算的值 Q 格式使用总结

而我用IQ乘法计算得到的值为1166.952225

误差为 0.154759

如下图所示:

Q 格式使用总结

 

 

如果采用了 IQ4(450.256) 未超出IQ4的表示的数的数值范围

IQ22(200.789) 未超出IQ22表示的范围

Q 格式使用总结

这个90406.451984 超出了_iq16 表示的数值范围,所以计算结果不对,如下图所示。

Q 格式使用总结

 

若把temp246 改正为 _IQ10 那么计算结果会好吗?

IQ10的数值范围 -2097152------2097151.999023

计算结果为90405.24707

计算误差为 Q 格式使用总结

精度基本上到万分之一

Q 格式使用总结

 

精度已经很高了,能不能再高一些,

我的想法是:用IQ14代替IQ10 因为IQ14 的分辨率高于IQ10 提高精度的作用不大。

 

 

 

 

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