Документация

Предпосылки

Для завершения этого примера необходимо установить следующие продукты:

Создание новой папки и копирование соответствующих файлов

 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.')

Настройка объекта конфигурации с фиксированной точкой

Создайте объект конфигурации с фиксированной точкой и настройте имя тестового файла.

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

Задание диапазонов проектирования

Укажите сведения о диапазоне проектирования для dti параметр ввода функции u_in.

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

Включение печати с помощью инспектора расчетных данных

Выберите для запуска тестового файла для проверки сгенерированного кода MATLAB с фиксированной точкой. Запишите входные и выходные данные для печати сравнения и выберите использование инспектора данных моделирования для печати результатов.

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

Настройка объекта конфигурации генерации кода C

Создайте объект конфигурации кода для создания статической библиотеки C. Включите отчет о создании кода.

cfg = coder.config('lib');
cfg.GenerateReport = true;

Деривация диапазонов и генерация кода фиксированной точки

Используйте codegen функция для преобразования функции MATLAB с плавающей запятой, dti, к коду C с фиксированной точкой. Задайте длину слова по умолчанию для типов данных с фиксированной точкой 16.

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

% Derive ranges  and generate fixed-point code
codegen -float2fixed fixptcfg -config cfg dti

codegen анализирует код с плавающей запятой. Поскольку вы не указали типы ввода для dti функция, процесс преобразования определяет типы путем моделирования тестового файла. Затем процесс преобразования выводит диапазоны для переменных в алгоритме. Эти производные диапазоны используются для предложения типов с фиксированной точкой для этих переменных. После завершения преобразования создается отчет по предложениям типа.

Просмотр информации о производном диапазоне

Щелкните ссылку на отчет по предложениям типа для dti функция, dti_report.html.

Отчет открывается в веб-браузере.

Просмотр сгенерированного кода MATLAB с фиксированной точкой

codegen генерирует версию с фиксированной точкой dti функция, dti_fxpt.mи функция-оболочка, вызывающая dti_fxpt. Эти файлы генерируются в codegen\dti\fixpt в 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

Сравнение ветвей с плавающей и фиксированной точками

Поскольку было выбрано регистрировать входные и выходные данные для сравнительных графиков и использовать инспектор расчетных данных для этих графиков, откроется инспектор расчетных данных.

Инспектор данных моделирования можно использовать для просмотра информации о выполнении с плавающей и фиксированной точками и сравнения результатов. Например, для сравнения значений с плавающей и фиксированной точками для вывода y, на вкладке Сравнить (Compare) выберите yи нажмите кнопку Сравнить прогоны.

Инспектор данных моделирования отображает график прогона базовой линии с плавающей точкой относительно прогона с фиксированной точкой и разницу между ними.

Просмотр сгенерированного кода с фиксированной точкой C

Чтобы просмотреть отчет о создании кода для создания кода C, щелкните ссылку Просмотр отчета, которая следует за отчетом о предложении типа.

Открывается отчет о создании кода, в котором отображается созданный код для dti_fixpt.c.