Документация

Предпосылки

Чтобы завершить этот пример, необходимо установить следующие продукты:

Создайте новую папку и скопируйте соответствующие файлы

 Функция dti

function [y, clip_status] = dti(u_in) %#codegen
% Discrete Time Integrator in MATLAB
%  
% Forward Euler method, also known as Forward Rectangular, or left-hand
% approximation.  The resulting expression for the output of the block at
% step 'n' is y(n) = y(n-1) + K * u(n-1)
%
init_val = 1;  
gain_val = 1;
limit_upper = 500;
limit_lower = -500;

% variable to hold state between consecutive calls to this block
persistent u_state
if isempty(u_state)
    u_state = init_val+1;
end 

% Compute Output
if (u_state > limit_upper)
    y = limit_upper;
    clip_status = -2;
elseif (u_state >= limit_upper)
    y = limit_upper;
    clip_status = -1;
elseif (u_state < limit_lower)
	y = limit_lower;
    clip_status = 2;
elseif (u_state <= limit_lower)
	y = limit_lower;
    clip_status = 1;   
else        
    y = u_state;
    clip_status = 0;
end

% Update State
tprod = gain_val * u_in;
u_state = y + tprod;

function b = subFunction(a)
b = a*a;

 Функция dti_test

% dti_test
% cleanup
clear dti

% input signal
x_in = sin(2.*pi.*(0:0.001:2)).';

pause(10)

len = length(x_in);
y_out = zeros(1,len);
is_clipped_out = zeros(1,len);

for ii=1:len
    data = x_in(ii);
    % call to the dti function
    init_val = 0;
    gain_val = 1;
    upper_limit = 500;
    lower_limit = -500;
    
    % call to the design that does DTI
    [y_out(ii), is_clipped_out(ii)] = dti(data);
    
end

figure('Name', [mfilename, '_plot'])
subplot(2,1,1)
plot(1:len,x_in)
xlabel('Time')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal (Sin)')

subplot(2,1,2)
plot(1:len,y_out)
xlabel('Time')
ylabel('Amplitude')
title('Output Signal (DTI)')

disp('Test complete.')

Настройте объект настройки фиксированной точки

Создайте настройку фиксированной точки, возражают и конфигурируют имя тестового файла.

fixptcfg = coder.config('fixpt');
fixptcfg.TestBenchName = 'dti_test';

Задайте области значений проекта

Укажите информацию области значений проекта для параметра входного параметра функции dti u_in.

fixptcfg.addDesignRangeSpecification('dti', 'u_in', -1.0, 1.0)

Позвольте строить Используя инспектора данных моделирования

Выберите, чтобы запустить тестовый файл, чтобы проверить сгенерированную фиксированную точку код MATLAB. Регистрируйте вводы и выводы для графического вывода сравнения и выбора, чтобы использовать Инспектора Данных моделирования, чтобы построить результаты.

fixptcfg.TestNumerics = true;
fixptcfg.LogIOForComparisonPlotting = true;
fixptcfg.PlotWithSimulationDataInspector = true;

Выведите области значений и сгенерируйте фиксированную точку

Используйте функцию fiaccel, чтобы преобразовать функцию MATLAB с плавающей точкой, dti, к фиксированной точке код MATLAB. Установите размер слова по умолчанию для типов данных с фиксированной точкой к 16.

fixptcfg.ComputeDerivedRanges = true;
fixptcfg.ComputeSimulationRanges = false;
fixptcfg.DefaultWordLength = 16;

% Derive ranges  and generate fixed-point code
fiaccel -float2fixed fixptcfg dti

fiaccel анализирует код с плавающей точкой. Поскольку вы не задавали входные типы для функции dti, процесс преобразования выводит типы путем симуляции тестового файла. Процесс преобразования затем выводит области значений для переменных в алгоритме. Это использует эти выведенные области значений, чтобы предложить фиксированные точки для этих переменных. Когда преобразование завершено, оно генерирует отчет предложения по типу.

Просмотрите выведенную информацию об области значений

Щелкните по ссылке к отчету предложения по типу для функции dti, dti_report.html.

Отчет открывается в веб-браузере.

Просмотрите сгенерированную фиксированную точку код MATLAB

fiaccel генерирует версию фиксированной точки функции dti, dti_fxpt.m и функции обертки, которая вызывает dti_fxpt. Эти файлы сгенерированы в папке codegen\dti\fixpt в вашей локальной рабочей папке.

function [y, clip_status] = dti_fixpt(u_in) %#codegen
% Discrete Time Integrator in MATLAB
%  
% Forward Euler method, also known as Forward Rectangular, or left-hand
% approximation.  The resulting expression for the output of the block at
% step 'n' is y(n) = y(n-1) + K * u(n-1)
%
fm = get_fimath();

init_val = fi(1, 0, 1, 0, fm);  
gain_val = fi(1, 0, 1, 0, fm);
limit_upper = fi(500, 0, 9, 0, fm);
limit_lower = fi(-500, 1, 10, 0, fm);

% variable to hold state between consecutive calls to this block
persistent u_state;
if isempty(u_state)
    u_state = fi(init_val+fi(1, 0, 1, 0, fm), 1, 16, 6, fm);
end 

% Compute Output
if (u_state > limit_upper)
    y = fi(limit_upper, 1, 16, 6, fm);
    clip_status = fi(-2, 1, 16, 13, fm);
elseif (u_state >= limit_upper)
    y = fi(limit_upper, 1, 16, 6, fm);
    clip_status = fi(-1, 1, 16, 13, fm);
elseif (u_state < limit_lower)
	y = fi(limit_lower, 1, 16, 6, fm);
    clip_status = fi(2, 1, 16, 13, fm);
elseif (u_state <= limit_lower)
	y = fi(limit_lower, 1, 16, 6, fm);
    clip_status = fi(1, 1, 16, 13, fm);   
else        
    y = fi(u_state, 1, 16, 6, fm);
    clip_status = fi(0, 1, 16, 13, fm);
end

% Update State
tprod = fi(gain_val * u_in, 1, 16, 14, fm);
u_state(:) = y + tprod;
end


function fm = get_fimath()
	fm = fimath('RoundingMethod', 'Floor', 'OverflowAction', 'Wrap', 'ProductMode', 'FullPrecision', 'MaxProductWordLength', 128, 'SumMode', 'FullPrecision', 'MaxSumWordLength', 128);
end

Сравните выполнения и фиксированной точки с плавающей точкой

Поскольку вы выбрали, чтобы регистрировать вводы и выводы для графиков сравнения и использовать Инспектора Данных моделирования для этих графиков, Инспектор Данных моделирования открывается.

Можно использовать Инспектора Данных моделирования, чтобы просмотреть информацию о выполнении и фиксированной точки с плавающей точкой и сравнить результаты. Например, чтобы сравнить значения и фиксированной точки с плавающей точкой для вывода y, на вкладке Compare, выбирают y, и затем нажимают Compare Runs.

Инспектор Данных моделирования отображает график базового выполнения с плавающей точкой против запущенной фиксированной точки и различие между ними.