博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
设置定点数学属性
阅读量:4982 次
发布时间:2019-06-12

本文共 8297 字,大约阅读时间需要 27 分钟。

此示例演示如何在matlab®代码中设置固定点数学属性。

您可以使用 fimath 对象控制赋值,加法,减法和乘法的定点数学属性。可以使用fimath将对象附加到 fi 对象。您可以使用从对象中删除对象

如果您有matlab编解码器™软件,则可以从示例中生成c代码。

设置和删除不动点数学属性

使用通过状语从句:删除函数 ,可以将定点操作与全局和本地 fimath 设置隔离开来。您还可以从没有附加到输出变量的函数返回。这使您可以对定点数学设置进行本地控制,而不会干扰其他函数中的设置。

matlab代码

function y = user_written_sum(u)     %Setup     F = fimath('RoundingMethod','Floor',...         'OverflowAction','Wrap',...         'SumMode','KeepLSB',...         'SumWordLength', 32);    u = setfimath(u,F);    y = fi(0,true,32,get(u,'FractionLength'),F);    %算法    为 I = 1:长度(U)        y(:) = y + u(i);    结束    %清理    y = removefimath(y);结束

输出没有附加的fimath

当你运行代码时,fimath控制函数内的算术,但返回值没有附加fimath这是由于在函数removefimath使用了 setfimath和setfimath

>> u = fi(1:10,true,16,11);>> y = user_written_sum(u)
y =    55          DataTypeMode:定点:二进制点缩放            签名:签名            WordLength:32        分数长度:11

生成的c代码

如果您有matlab编码器软件,则可以使用以下命令生成c代码。

>> u = fi(1:10,true,16,11);>> codegen user_written_sum -args  {u}  -config:lib  -launchreport

函数fimathsetfimathremovefimath定点数学,但变量中包含的基础数据不会更改,因此生成的c代码不会生成任何数据副本。

int32_T user_written_sum(const int16_T u [10]){
int32_T y; int32_T i; /* 建立 */ y = 0; / *算法* / for(i = 0; i <10; i ++){
y + = u [i]; } /* 清理 */ 回归y;}

不匹配的菲马特

当您对fi对象进行操作时,它们fimath属性必须相等,否则您会收到错误。

>> A = fi(pi,'ProductMode','KeepLSB');>> B = fi(2,'ProductMode','SpecifyPrecision');>> C = A * B.
使用embedded.fi/mtimes时出错两个操作数的embedded.fimath必须相等。

若要避免此错误,可以从表达式中的一个变量中删除fimath在本例中,表达式在上下文的中从fimath中删除fimath,而不修改B本身,并使用附加到fimathB计算产品

>> C = A * removefimath(B)
C =
6.283203125
DataTypeMode:定点:二进制点缩放             签名:签名             WordLength:32         分数长度:26
RoundingMethod:最近的         溢出动作:饱和            ProductMode:KeepLSB      ProductWordLength:32                SumMode:FullPrecision

在临时变量上更改himath

如果您有没有附加fimath的变量,但您想要控制特定的操作,则可以在表达式的上下文中附加fimath,而无需修改变量。

例如,产品是用F定义的fimath计算的

>> F = fimath('ProductMode','KeepLSB','OverflowAction','Wrap','RoundingMethod','Floor');>> A = fi(pi);>> B = fi(2);>> C = A * setfimath(B,F)
C =
6.2832
DataTypeMode:定点:二进制点缩放             签名:签名             WordLength:32         分数长度:26
RoundingMethod:地板         OverflowAction:Wrap            ProductMode:KeepLSB      ProductWordLength:32                SumMode:FullPrecision       MaxSumWordLength:128

请注意,变量B不会更改。

>> B
B =
2
DataTypeMode:定点:二进制点缩放             签名:签名             WordLength:16         分数长度:13

消除循环中的fimath冲突

您可以计算产品和总和,使用dsp的累加器与地板舍入和包装溢出相匹配,并在输出上使用最近的舍入和饱和溢出。为了避免不匹配的fimath错误,可以在与其他变量一起计算时删除输出变量上的fimath

matlab代码

在本例中,产品为32位,累加器为40位,使最小位与地板舍入和包装溢出,就像c的本机整数规则一样。输出使用最近的舍入和饱和溢出。

function [y,z] = setfimath_removefimath_in_a_loop(b,a,x,z)     %Setup     F_floor = fimath('RoundingMethod','Floor',...            'OverflowAction','Wrap',...            'ProductMode',' KeepLSB',...            'ProductWordLength',32,...            'SumMode','KeepLSB',......            'SumWordLength',40);    F_nearest = fimath('RoundingMethod','最近',......         'OverflowAction','Wrap');    %设置此函数的本地fimath    b = setfimath(b,F_floor);    a = setfimath(a,F_floor);    x = setfimath(x,F_floor);    z = setfimath(z,F_floor);    %使用最近的舍入创建y    y = coder.nullcopy(fi(zeros(size(x)),true,16,14,F_nearest));    %算法    为长度(X):J = 1         %最近分配成Y        y(j)= b(1)* x(j)+ z(1);        %删除y与其他fimaths的fimath冲突        z(1)=(b(2)* x(j)+ z(2)) -  a(2)* removefimath(y(j));        z(2)= b(3)* x(j) -  a(3)* removefimath(y(j));    结束    %清理:从输出中删除fimath    y = removefimath(y);    z = removefimath(z);结束

代码生成说明

如果您有matlab编码器软件,则可以使用以下命令生成具有指定硬件特征的c代码。

N = 256;t = 1:N;xstep = [ones(N / 2,1);  -  ones(N / 2,1)];num = [0.0299545822080925 0.0599091644161849 0.0299545822080925];den = [1 -1.4542435862515900 0.5740619150839550];
b = fi(num,true,16);a = fi(den,true,16);x = fi(xstep,true,16,15);zi = fi(零(2,1),真,16,14);
B = coder.Constant(b);A = coder.Constant(a);
config_obj = coder.config('lib');config_obj.GenerateReport = true;config_obj.LaunchReport = true;config_obj.TargetLang = 'C' ;config_obj.GenerateComments = true;config_obj.GenCodeOnly = true;config_obj.HardwareImplementation.ProdBitPerChar = 8;config_obj.HardwareImplementation.ProdBitPerShort = 16;config_obj.HardwareImplementation.ProdBitPerInt = 32;config_obj.HardwareImplementation.ProdBitPerLong = 40;
代码生成-config  config_obj  setfimath_removefimath_in_a_loop  -args  {B,A,X,滋}  -launchreport

生成的c代码

函数fimathsetfimathremovefimath定点数学,但变量中包含的基础数据不会更改,因此生成的c代码不会生成任何数据副本。

void setfimath_removefimath_in_a_loop(const int16_T x [256],int16_T z [2],  int16_T y [256]){
int32_T j; int40_T i0; int16_T b_y;
/* 建立 */  / *设置此函数的本地fimath * /  / *用最近的舍入创建y * /  / *算法* /  for(j = 0; j <256; j ++){
/ *最近的分配到y * / i0 = 15705 * x [j] +((int40_T)z [0] << 20); b_y =(int16_T)((int32_T)(i0 >> 20)+((i0&524288L)!= 0L));
/ *删除y与其他fimaths的fimath冲突* /    z [0] =(int16_T)(((31410 * x [j] +((int40_T)z [1] << 20)) - ((int40_T)( -  23826      * b_y)<< 6))>> 20);    z [1] =(int16_T)((15705 * x [j]  - ((int40_T)(9405 * b_y)<< 6))>> 20);    y [j] = b_y;  }
/ *清理:从输出中删除fimath * /}

多态性代码

您可以编写matlab代码,这些代码可用于浮点和定点类型,使用setfimath setfimathremovefimath

function y = user_written_function(u)     %Setup     F = fimath('RoundingMethod','Floor',......         'OverflowAction','Wrap',...         'SumMode','KeepLSB');    u = setfimath(u,F);    %算法    y = u + u;    % 清理    y = removefimath(y);结束

定点输入

当使用定点输入调用该函数时,fimath F将用于算术,并且输出没有附加fimath

>> u = fi(pi / 8,true,16,15,'RoundingMethod','Convergent');>> y = user_written_function(u)
y =
0.785400390625
DataTypeMode:定点:二进制点缩放             签名:签名             WordLength:32         分数长度:15

为固定点生成c代码

如果您有matlab编码器软件,则可以使用以下命令生成c代码。

>> u = fi(pi / 8,true,16,15,'RoundingMethod','Convergent');>> codegen user_written_function -args  {u}  -config:lib  -launchreport

函数fimathsetfimathremovefimath定点数学,但变量中包含的基础数据不会更改,因此生成的c代码不会生成任何数据副本。

int32_T user_written_function(int16_T u){
/* 建立 */ / *算法* / /* 清理 */ 回报你+你;}

双输入

由于setfimath状语从句:removefimath的英文浮点类型的传递,user_written_function示例也适用于浮点类型。

function y = user_written_function(u)     %Setup     F = fimath('RoundingMethod','Floor',......         'OverflowAction','Wrap',...         'SumMode','KeepLSB');    u = setfimath(u,F);    %算法    y = u + u;    % 清理    y = removefimath(y);结束

为双精度生成的c代码

当使用浮点输入编译时,您将获得以下生成的c代码。

>> codegen user_written_function -args  {0}  -config:lib  -launchreport
real_T user_written_function(real_T u){
回报你+你;}

其中real_T类型被定义为double

typedef double real_T;

更多多态代码

编写此函数时,可以将输出创建为与输入的类型相同,因此浮点和定点都可以与输入一起使用。

function y = user_written_sum_polymorphic(u)     %Setup     F = fimath('RoundingMethod','Floor',...         'OverflowAction','Wrap',...         'SumMode','KeepLSB',...         'SumWordLength', 32);
u = setfimath(u,F);
如果是isfi(你)         y = fi(0,true,32,get(u,'FractionLength'),F);     其他         y =零(1,1,class(u));     结束
%算法     对于i = 1:长度(u)         y(:) = y + u(i);     结束
% 清理     y = removefimath(y);
结束

固定点生成的c代码

如果您有matlab编码器软件,则可以使用以下命令生成定点c代码。

>> u = fi(1:10,true,16,11);>> codegen user_written_sum_polymorphic -args  {u}  -config:lib  -launchreport

函数fimathsetfimathremovefimath定点数学,但变量中包含的基础数据不会更改,因此生成的c代码不会生成任何数据副本。

int32_T user_written_sum_polymorphic(const int16_T u [10]){
int32_T y; int32_T i;
/* 建立 */  y = 0;
/ *算法* /  for(i = 0; i <10; i ++){
y + = u [i]; }
/* 清理 */  回归y;}

生成的浮点c代码

如果您有matlab编码器软件,则可以使用以下命令生成浮点c代码。

>> u = 1:10;>> codegen user_written_sum_polymorphic -args  {u}  -config:lib  -launchreport
real_T user_written_sum_polymorphic(const real_T u [10]){
real_T y; int32_T i;
/* 建立 */  y = 0.0;
/ *算法* /  for(i = 0; i <10; i ++){
y + = u [i]; }
/* 清理 */  回归y;}

其中real_T类型被定义为double

typedef double real_T;

整数类型上的setimath

按照既定的模式处理内置整数(fi对象),setfimath将整数输入转换为具有附加fimath的等效fi

>> u = int8(5);>> codegen user_written_u_plus_u -args  {u}  -config:lib  -launchreport
function y = user_written_u_plus_u(u)     %Setup     F = fimath('RoundingMethod','Floor',...         'OverflowAction','Wrap',...         'SumMode','KeepLSB',...         'SumWordLength', 32);    u = setfimath(u,F);    %算法    y = u + u;    % 清理    y = removefimath(y);结束

类型输出由fimath指定为32位。

int32_T user_written_u_plus_u(int8_T u){
/* 建立 */ / *算法* / /* 清理 */ 回报你+你;}
 

关注公众号: MATLAB基于模型的设计 (ID:xaxymaker) ,每天推送MATLAB学习最常见的问题,每天进步一点点,业精于勤荒于嬉

 打开微信扫一扫哦!

 

转载于:https://www.cnblogs.com/52geek/p/10447850.html

你可能感兴趣的文章