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fimath对象附加到 fi 对象。您可以使用从网络对象中删除fimath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: fimath
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fimath
,setfimath
和removefimath
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fimath
的B
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fimath
,setfimath
和removefimath
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 setfimath
和removefimath
。
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fimath
,setfimath
和removefimath
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fimath
,setfimath
和removefimath
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; }