Пример 1 - простая операция многословная

Эта модель показывает, как широкие операции целочисленной и фиксированной точки становятся многословными в сгенерированном коде C. Код многословный обычно инициирован при помощи параметров или сигналов с типами данных шире, чем C 'долго'.

open_system('fxpdemo_multiword_example1');
set_param('fxpdemo_multiword_example1','SimulationCommand','Update');

Сгенерируйте код для модели:

evalc('slbuild(''fxpdemo_multiword_example1'');'); % Suppress output

В сгенерированном коде операции многословные реализованы с помощью функций. Эти функции будут иметь "Многословным" на их имя.

Рассмотрите одну из функций многословных, которая была сгенерирована: MultiWordAdd ()

fid = fopen('fxpdemo_multiword_example1_grt_rtw/fxpdemo_multiword_example1.c') ; ctext = fread(fid, '*char')'; fclose(fid);
match = regexp(ctext, 'void MultiWordAdd.*?\n\}', 'match'); disp(match{1});

void MultiWordAdd(const uint32_T u1[], const uint32_T u2[], uint32_T y[],
                  int32_T n)
{
  uint32_T yi;
  uint32_T u1i;
  uint32_T carry = 0U;
  int32_T i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    u1i = u1[i];
    yi = (u1i + u2[i]) + carry;
    y[i] = yi;
    carry = carry != 0U ? (uint32_T)(yi <= u1i) : (uint32_T)(yi < u1i);
  }
}

Эта функция реализует сложение многословное в C. Эти два операнда и результат, у всех есть то же количество слов и сложение, выполняются одно слово за один раз.

close_system('fxpdemo_multiword_example1', 0);

Пример 2 - блок оператора отношения

В примере Блока Оператора отношения ниже, вы ожидали бы получать функции многословные в сгенерированном коде. Эти два типа входных данных являются uint32 и ufix32_En3. Хороший тип для сравнения является ufix35_En3, потому что этот тип может представлять все значения реального мира обоих операндов.

Мы ожидаем, что тип данных ufix35_En3 будет реализован с помощью 64-битного типа данных 2D слова.

open_system('fxpdemo_multiword_example2');
set_param('fxpdemo_multiword_example2','SimulationCommand','Update');

Эта модель конфигурируется для центрального процессора с 32-битным типом C долго. 64-битный тип данных будет типом многословным.

get_param(bdroot, 'ProdBitPerLong')

ans =

    32

Сгенерируйте код для модели и анализа:

evalc('slbuild(''fxpdemo_multiword_example2'');'); % Suppress output
fid = fopen('fxpdemo_multiword_example2_grt_rtw/fxpdemo_multiword_example2.c') ; ctext = fread(fid, '*char')'; fclose(fid);
match = regexp(ctext, 'void fxpdemo_multiword_example2_step.*?\n\}', 'match'); disp(match{1});

void fxpdemo_multiword_example2_step(void)
{
  /* RelationalOperator: '<Root>/LessThan' incorporates:
   *  Inport: '<Root>/In1'
   *  Inport: '<Root>/In2'
   */
  Y = (U1 < ((U2 & 4U) != 0U) + (U2 >> 3));
}

Код многословный не был сгенерирован. Этот код является изолированным словом и использует тип данных сравнения uint32. В результате потеря точности в сравнении может произойти.

Simulink балансирует требования для внутреннего типа данных для сравнения. В этом случае, потому что все типы данных являются отдельным словом, оно реализует эффективный тип данных, который производит маленький, быстрый код, а не более точный, громоздкий расчет.

close_system('fxpdemo_multiword_example2', 0);

Чтобы улучшить точность этого вычисления, сделайте один из следующих шагов:

Пример 3 - блок MATLAB function

Пример блока MATLAB function ниже демонстрирует вычисление все-отдельного слова. Код многословный не ожидается.

open_system('fxpdemo_multiword_example3');
set_param('fxpdemo_multiword_example3','SimulationCommand','Update');

mfb = find(sfroot, '-isa', 'Stateflow.EMChart', 'Name', 'MATLAB Function'); mfb.Script %#ok

ans =

    'function y = fcn(u1, u2)
     %#codegen
     
     y = fi(u1 * u2, 0, 32, 0);'

Сгенерируйте код для модели:

evalc('slbuild(''fxpdemo_multiword_example3'');'); % Suppress output
fid = fopen('fxpdemo_multiword_example3_grt_rtw/fxpdemo_multiword_example3.c') ; ctext = fread(fid, '*char')'; fclose(fid);
match = regexp(ctext, 'void fxpdemo_multiword_example3_step.*?\n\}', 'match'); disp(match{1});

void fxpdemo_multiword_example3_step(void)
{
  uint64m_T tmp;
  uint64m_T tmp_0;

  /* MATLAB Function: '<Root>/MATLAB Function' incorporates:
   *  Inport: '<Root>/In1'
   *  Inport: '<Root>/In2'
   */
  /* MATLAB Function 'MATLAB Function': '<S1>:1' */
  /* '<S1>:1:4' */
  uMultiWordMul(&U1, 1, &U2, 1, &tmp_0.chunks[0U], 2);
  uMultiWordShrNear(&tmp_0.chunks[0U], 2, 3U, &tmp.chunks[0U], 2);

  /* Outport: '<Root>/Out1' incorporates:
   *  MATLAB Function: '<Root>/MATLAB Function'
   */
  fxpdemo_multiword_example3_Y.Out1 = uMultiWord2uLongSat(&tmp.chunks[0U], 2);
}

close_system('fxpdemo_multiword_example3', 0);

Даже при том, что все типы данных в модели были изолированным словом, вы все еще получили три вызова функций многословных и двух переменных многословных также.

Операциями фиксированной точки в блоке MATLAB function управляют настройки свойства fimath.

fimath

ans = 


        RoundingMethod: Nearest
        OverflowAction: Saturate
           ProductMode: FullPrecision
               SumMode: FullPrecision

Этот fimath задает полную точность ProductMode. Поэтому умножение выполняется способом, который сохраняет как можно больше точности. Тип данных продукта, который является uint64_En3, реализован как тип многословный.

Можно управлять многословный в генерации кода для кода MATLAB путем управления fimath. Например:

load_system('fxpdemo_multiword_example4'); % No need to show this model. Only show the MATLAB code.
mfb = find(sfroot, '-isa', 'Stateflow.EMChart', 'Name', 'MATLAB Function'); mfb.Script %#ok

ans =

    'function y = fcn(u1, u2)
     %#codegen
     F = fimath('ProductMode','KeepLSB',...
         'ProductWordLength',32,...
         'OverflowAction','Wrap');
     u1 = setfimath(u1,F);
     u2 = setfimath(u2,F);
     y = fi(u1 * u2,0,32,0);
     '

Этот fimath приведет к этому сгенерированному коду:

evalc('slbuild(''fxpdemo_multiword_example4'');'); % Suppress output
fid = fopen('fxpdemo_multiword_example4_grt_rtw/fxpdemo_multiword_example4.c') ; ctext = fread(fid, '*char')'; fclose(fid);
match = regexp(ctext, 'void fxpdemo_multiword_example4_step.*?\n\}', 'match'); disp(match{1});

void fxpdemo_multiword_example4_step(void)
{
  uint32_T tmp;

  /* MATLAB Function: '<Root>/MATLAB Function' incorporates:
   *  Inport: '<Root>/In1'
   *  Inport: '<Root>/In2'
   */
  /* MATLAB Function 'MATLAB Function': '<S1>:1' */
  /* '<S1>:1:6' */
  /* '<S1>:1:7' */
  /* '<S1>:1:8' */
  tmp = U1 * U2;
  Y1 = ((tmp & 4U) != 0U) + (tmp >> 3);
}

close_system('fxpdemo_multiword_example4', 0);

Ссылки:

helpview(fullfile(docroot,'toolbox', 'fixedpoint','fixedpoint.map'),'fimath_object_properties');

clear ctext fid match mfb
clear ans