Oops. On a roll...that shouldn't have been committed.
[Rockbox.git] / apps / dsp_arm.S
blobc3e5c7cd05dd46a099e7b79590cb60a5eaff0636
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2  *             __________               __   ___.
3  *   Open      \______   \ ____   ____ |  | _\_ |__   _______  ___
4  *   Source     |       _//  _ \_/ ___\|  |/ /| __ \ /  _ \  \/  /
5  *   Jukebox    |    |   (  <_> )  \___|    < | \_\ (  <_> > <  <
6  *   Firmware   |____|_  /\____/ \___  >__|_ \|___  /\____/__/\_ \
7  *                     \/            \/     \/    \/            \/
8  * $Id$
9  *
10  * Copyright (C) 2006-2007 Thom Johansen
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15  * This software is distributed on an "AS IS" basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY
16  * KIND, either express or implied.
17  *
18  ****************************************************************************/
20 /****************************************************************************
21  * void apply_crossfeed(int count, int32_t* src[])
22  */
23     .section .text
24     .global apply_crossfeed 
25 apply_crossfeed:
26     @ unfortunately, we ended up in a bit of a register squeeze here, and need
27     @ to keep the count on the stack :/
28     stmdb   sp!, { r4-r11, lr }        @ stack modified regs
29     ldmia   r1, { r2-r3 }              @ r2 = src[0], r3 = src[1]
30     
31     ldr     r1, =crossfeed_data
32     ldmia   r1!, { r4-r11 }            @ load direct gain and filter data
33     add     r12, r1, #13*4*2           @ calculate end of delay
34     stmdb   sp!, { r0, r12 }           @ stack count and end of delay adr
35     ldr     r0, [r1, #13*4*2]          @ fetch current delay line address
37     /* Register usage in loop:
38      * r0 = &delay[index][0], r1 = accumulator high, r2 = src[0], r3 = src[1],
39      * r4 = direct gain, r5-r7 = b0, b1, a1 (filter coefs),
40      * r8-r11 = filter history, r12 = temp, r14 = accumulator low
41      */
42 .cfloop:
43     smull   r14, r1, r6, r8            @ acc = b1*dr[n - 1]
44     smlal   r14, r1, r7, r9            @ acc += a1*y_l[n - 1]
45     ldr     r8, [r0, #4]               @ r8 = dr[n]
46     smlal   r14, r1, r5, r8            @ acc += b0*dr[n]
47     mov     r9, r1, lsl #1             @ fix format for filter history
48     ldr     r12, [r2]                  @ load left input
49     smlal   r14, r1, r4, r12           @ acc += gain*x_l[n] 
50     mov     r1, r1, lsl #1             @ fix format
51     str     r1, [r2], #4               @ save result
53     smull   r14, r1, r6, r10           @ acc = b1*dl[n - 1]
54     smlal   r14, r1, r7, r11           @ acc += a1*y_r[n - 1]
55     ldr     r10, [r0]                  @ r10 = dl[n]
56     str     r12, [r0], #4              @ save left input to delay line
57     smlal   r14, r1, r5, r10           @ acc += b0*dl[n]
58     mov     r11, r1, lsl #1            @ fix format for filter history
59     ldr     r12, [r3]                  @ load right input
60     smlal   r14, r1, r4, r12           @ acc += gain*x_r[n]
61     str     r12, [r0], #4              @ save right input to delay line
62     mov     r1, r1, lsl #1             @ fix format
63     str     r1, [r3], #4               @ save result
65     ldr     r12, [sp, #4]              @ fetch delay line end addr from stack
66     cmp     r0, r12                    @ need to wrap to start of delay?
67     subeq   r0, r0, #13*4*2            @ wrap back delay line ptr to start
69     ldr     r1, [sp]                   @ fetch count from stack
70     subs    r1, r1, #1                 @ are we finished?
71     strne   r1, [sp]                   @ nope, save count back to stack
72     bne     .cfloop
73     
74     @ save data back to struct
75     ldr     r12, =crossfeed_data + 4*4
76     stmia   r12, { r8-r11 }            @ save filter history
77     str     r0, [r12, #30*4]           @ save delay line index
78     add     sp, sp, #8                 @ remove temp variables from stack
79     ldmia   sp!, { r4-r11, pc }
80 .cfend:
81     .size   apply_crossfeed,.cfend-apply_crossfeed
83 /****************************************************************************
84  * int dsp_downsample(int count, struct dsp_data *data,
85  *                    in32_t *src[], int32_t *dst[])
86  */
87     .section    .text
88     .global     dsp_downsample
89 dsp_downsample:
90     stmdb   sp!, { r4-r11, lr }     @ stack modified regs
91     ldmib   r1, { r5-r6 }           @ r5 = num_channels,r6 = resample_data.delta
92     sub     r5, r5, #1              @ pre-decrement num_channels for use
93     add     r4, r1, #12             @ r4 = &resample_data.phase
94     mov     r12, #0xff
95     orr     r12, r12, #0xff00       @ r12 = 0xffff
96 .dschannel_loop:
97     ldr     r1, [r4]                @ r1 = resample_data.phase
98     ldr     r7, [r2, r5, lsl #2]    @ r7 = s = src[ch - 1]
99     ldr     r8, [r3, r5, lsl #2]    @ r8 = d = dst[ch - 1]
100     add     r9, r4, #4              @ r9 = &last_sample[0]
101     ldr     r10, [r9, r5, lsl #2]   @ r10 = last_sample[ch - 1]
102     sub     r11, r0, #1             
103     ldr     r14, [r7, r11, lsl #2]  @ load last sample in s[] ...
104     str     r14, [r9, r5, lsl #2]   @ and write as next frame's last_sample
105     movs    r9, r1, lsr #16         @ r9 = pos = phase >> 16
106     ldreq   r11, [r7]               @ if pos = 0, load src[0] and jump into loop
107     beq     .dsuse_last_start
108     cmp     r9, r0                  @ if pos >= count, we're already done
109     bge     .dsloop_skip
111     @ Register usage in loop:
112     @ r0 = count, r1 = phase, r4 = &resample_data.phase, r5 = cur_channel,
113     @ r6 = delta, r7 = s, r8 = d, r9 = pos, r10 = s[pos - 1], r11 = s[pos]
114 .dsloop:
115     add     r9, r7, r9, lsl #2      @ r9 = &s[pos]
116     ldmda   r9, { r10, r11 }        @ r10 = s[pos - 1], r11 = s[pos]
117 .dsuse_last_start:
118     sub     r11, r11, r10           @ r11 = diff = s[pos] - s[pos - 1]
119     @ keep frac in lower bits to take advantage of multiplier early termination
120     and     r9, r1, r12             @ frac = phase & 0xffff
121     smull   r9, r14, r11, r9
122     add     r10, r10, r14, lsl #16
123     add     r10, r10, r9, lsr #16   @ r10 = out = s[pos - 1] + frac*diff
124     str     r10, [r8], #4           @ *d++ = out
125     add     r1, r1, r6              @ phase += delta
126     mov     r9, r1, lsr #16         @ pos = phase >> 16
127     cmp     r9, r0                  @ pos < count?
128     blt     .dsloop                 @ yup, do more samples
129 .dsloop_skip:
130     subs    r5, r5, #1
131     bpl     .dschannel_loop         @ if (--ch) >= 0, do another channel
132     sub     r1, r1, r0, lsl #16     @ wrap phase back to start
133     str     r1, [r4]                @ store back
134     ldr     r1, [r3]                @ r1 = &dst[0]
135     sub     r8, r8, r1              @ dst - &dst[0]
136     mov     r0, r8, lsr #2          @ convert bytes->samples
137     ldmia   sp!, { r4-r11, pc }     @ ... and we're out
138 .dsend:
139     .size   dsp_downsample,.dsend-dsp_downsample
141 /****************************************************************************
142  * int dsp_upsample(int count, struct dsp_data *dsp,
143  *                  in32_t *src[], int32_t *dst[])
144  */
145     .section    .text
146     .global     dsp_upsample
147 dsp_upsample:
148     stmdb   sp!, { r4-r11, lr }     @ stack modified regs
149     ldmib   r1, { r5-r6 }           @ r5 = num_channels,r6 = resample_data.delta
150     sub     r5, r5, #1              @ pre-decrement num_channels for use
151     add     r4, r1, #12             @ r4 = &resample_data.phase
152     stmdb   sp!, { r0, r4 }         @ stack count and &resample_data.phase
153 .uschannel_loop:
154     ldr     r12, [r4]               @ r12 = resample_data.phase
155     mov     r1, r12, ror #16        @ swap halfword positions, we'll use carry
156                                     @ to detect pos increments
157     ldr     r7, [r2, r5, lsl #2]    @ r7 = s = src[ch - 1]
158     ldr     r8, [r3, r5, lsl #2]    @ r8 = d = dst[ch - 1]
159     add     r9, r4, #4              @ r9 = &last_sample[0]
160     ldr     r10, [r9, r5, lsl #2]   @ r10 = last_sample[ch - 1]
161     sub     r11, r0, #1             
162     ldr     r14, [r7, r11, lsl #2]  @ load last sample in s[] ...
163     str     r14, [r9, r5, lsl #2]   @ and write as next frame's last_sample
164     add     r9, r7, r0, lsl #2      @ r9 = src_end = &src[count]
165     movs    r14, r12, lsr #16       @ pos = resample_data.phase >> 16
166     beq     .usstart_0              @ pos = 0
167     cmp     r14, r0                 @ if pos >= count, we're already done
168     bge     .usloop_skip
169     add     r7, r7, r14, lsl #2     @ r7 = &s[pos]
170     ldr     r10, [r7, #-4]          @ r11 = s[pos - 1]
171     b       .usstart_0
173     @ Register usage in loop:
174     @ r0 = count, r1 = phase, r4 = &resample_data.phase, r5 = cur_channel,
175     @ r6 = delta, r7 = s, r8 = d, r9 = src_end, r10 = s[pos - 1], r11 = s[pos]
176 .usloop_1:
177     mov     r10, r11                @ r10 = previous sample
178 .usstart_0:
179     ldr     r11, [r7], #4           @ r11 = next sample
180     sub     r0, r11, r10            @ r0 = s[pos] - s[pos - 1]
181 .usloop_0:
182     mov     r4, r1, lsr #16         @ r4 = frac = phase >> 16
183     smull   r12, r14, r4, r0
184     add     r14, r10, r14, lsl #16
185     add     r14, r14, r12, lsr #16  @ r14 = out = s[pos - 1] + frac*diff
186     str     r14, [r8], #4           @ *d++ = out
187     adds    r1, r1, r6, lsl #16     @ phase += delta << 16
188     bcc     .usloop_0               @ if carry is set, pos is incremented
189     cmp     r7, r9                  @ if s < src_end, do another sample
190     blo     .usloop_1
191 .usloop_skip:
192     subs    r5, r5, #1
193     ldmia   sp, { r0, r4 }          @ reload count and &resample_data.phase
194     bpl     .uschannel_loop         @ if (--ch) >= 0, do another channel
195     mov     r1, r1, ror #16         @ wrap phase back to start of next frame
196     str     r1, [r4]                @ store back
197     ldr     r1, [r3]                @ r1 = &dst[0]
198     sub     r8, r8, r1              @ dst - &dst[0]
199     mov     r0, r8, lsr #2          @ convert bytes->samples
200     add     sp, sp, #8              @ adjust stack for temp variables
201     ldmia   sp!, { r4-r11, pc }     @ ... and we're out
202 .usend:
203     .size       dsp_upsample,.usend-dsp_upsample