Документация

Ускорение выполнения с фиксированной точкой с помощью fiaccel

Код MATLAB ® с фиксированной точкой можно преобразовать в функции MEX с помощьюfiaccel. Сгенерированные функции MEX содержат оптимизации для автоматического ускорения алгоритмов с фиксированной точкой до скорости компиляции кода C/C + + в MATLAB. fiaccel функция может значительно увеличить скорость выполнения алгоритмов.

Запуск fiaccel

Основная команда:

fiaccel M_fcn

По умолчанию fiaccel выполняет следующие действия:

Это поведение по умолчанию можно изменить, указав один или несколько параметров компилятора с помощью fiaccel, разделенные пробелами в командной строке.

Созданные файлы и расположения

fiaccel создает файлы в следующих расположениях:

fiaccel/mex/M_fcn_name/html

Можно изменить имя и расположение созданных файлов с помощью опций -o и -d при выполнении fiaccel.

В этом примере используется fiaccel для компиляции различных частей простого алгоритма. Сравнивая время выполнения двух случаев, вы увидите преимущества и лучшее использование fiaccel функция.

function B = fi_matrix_column_sum(A)
% Sum the columns of matrix A.
%#codegen
    [m,n] = size(A);
    w = get(A,'WordLength') + ceil(log2(m));
    f = get(A,'FractionLength');
    B = fi(zeros(1,n),true,w,f);
    for j = 1:n
        for i = 1:m
            B(j) = B(j) + A(i,j);
        end
    end

% MATLAB
fipref('NumericTypeDisplay','short');
A = fi(randn(1000,10));
tic
B = fi_matrix_column_sum(A)
t_matrix_column_sum_m = toc

% fiaccel
fiaccel fi_matrix_column_sum -args {A} ...
-I [matlabroot '/toolbox/fixedpoint/fidemos']
tic
B = fi_matrix_column_sum_mex(A);
t_matrix_column_sum_mex = toc

% MATLAB
tic
[m,n] = size(A);
w = get(A,'WordLength') + ceil(log2(m));
f = get(A,'FractionLength');
B = fi(zeros(1,n),true,w,f);
for j = 1:n
    for i = 1:m
        B(j) = fi_scalar_sum(B(j),A(i,j));
        % B(j) = B(j) + A(i,j);
    end
end
t_scalar_sum_m = toc

% fiaccel
fiaccel fi_scalar_sum -args {B(1),A(1,1)} ...
-I [matlabroot '/toolbox/fixedpoint/fidemos']
tic
[m,n] = size(A);
w = get(A,'WordLength') + ceil(log2(m));
f = get(A,'FractionLength');
B = fi(zeros(1,n),true,w,f);
for j = 1:n
    for i = 1:m
        B(j) = fi_scalar_sum_mex(B(j),A(i,j));
        % B(j) = B(j) + A(i,j);
    end
end
t_scalar_sum_mex = toc

Переопределение типа данных с помощью fiaccel

Программное обеспечение Fixed-Point Designer™ содержит пример создания функции MEX из кода MATLAB. Код в примере принимает средневзвешенное значение сигнала для создания фильтра нижних частот. Чтобы запустить пример в браузере справки, выберите MATLAB Examples в разделе Fixed-Point Designer, а затем выберите Fixed-Point Lowpass Filtering Using MATLAB for Code Generation.

В этом примере можно указать переопределение типа данных, введя дополнительную команду в подсказке MATLAB в разделе «Определение параметров фиксированной точки» примера. Чтобы включить переопределение типа данных, введите следующую команду в подсказке MATLAB после запуска reset(fipref) команда в этом разделе:

fipref('DataTypeOverride','TrueDoubles')

Эта команда позволяет программному обеспечению Fixed-Point Designer создавать все fi объекты с типом fi double. При компиляции кода с помощью fiaccel в разделе примера «Compile the M-File to a MEX File» результирующая функция MEX использует данные с плавающей запятой.

Задание значений fimath по умолчанию для функций MEX

Функции MEX, сгенерированные с помощью fiaccel использовать глобальный стандарт MATLAB по умолчанию fimath. Глобальный параметр по умолчанию для фабрики MATLAB fimath имеет следующие свойства:

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

При выполнении функций MEX, зависящих от значения по умолчанию MATLAB fimath значение, не изменяйте это значение во время сеанса MATLAB. В противном случае MATLAB генерирует предупреждение, предупреждающее о несоответствии между временем компиляции и временем выполнения. fimath значения. Например, создайте следующую функцию MATLAB:

function y = test %#codegen 
y = fi(0); 

Создание функции MEX test_mex использование заводских настроек MATLAB по умолчанию fimath.

resetglobalfimath;
fiaccel test 

Управляемый test_mex.

test_mex   

ans =        
  0            
       DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling            
       Signedness: Signed            
       WordLength: 16        
       FractionLength: 15

Изменение значения по умолчанию MATLAB fimath значение больше не соответствует параметру, используемому во время компиляции.

F = fimath('RoundingMethod','Floor');
globalfimath(F); 

Удалите функцию MEX из памяти и запустите ее повторно.

clear test_mex 
test_mex

testglobalfimath_mex 
Warning: This function was generated with a different default fimath than the current default.   
ans =        
   0            
      DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling            
      Signedness: Signed             
      WordLength: 16         
      FractionLength: 15