Документация

Возможности автоматического преобразования с фиксированной точкой

Вы можете преобразовать MATLAB с плавающей точкой^® кодируйте код с фиксированной точкой с помощью приложения MATLAB Coder™ или в командной строке с помощью codegen функциональные -float2fixed опция. Можно принять решение предложить типы данных на основе данных области симуляции, производных (также известных как статические) данных области значений или обоих.

Можно вручную вводить статические области значений. Эти вручную введённые области значений имеют приоритет над областями значений симуляции, и приложение использует их при предложении типов данных. В сложение можно изменить и заблокировать предлагаемый тип, чтобы приложение не смогло его изменить. Для получения дополнительной информации смотрите Блокировка предложенных типов данных.

Список поддерживаемых функций и функций MATLAB см. в Язык MATLAB Поддерживаемые функции для автоматического преобразования фиксированных точек (Fixed-Point Designer).

Во время преобразования с фиксированной точкой можно:

Покрытие кода

По умолчанию приложение показывает результаты покрытия кода. Ваши тестовые файлы должны использовать алгоритм в полной рабочей области значений, чтобы области значений симуляции были точными. Качество предлагаемых типов данных с фиксированной точкой зависит от того, насколько хорошо тестовые файлы покрывают рабочую область значений алгоритма с точностью, которую вы хотите.

Просмотр результатов покрытия кода помогает вам проверить, что ваши тестовые файлы выполняют алгоритм адекватно. Если покрытие кода недостаточно, измените тестовые файлы или добавьте дополнительные тестовые файлы, чтобы увеличить охват. Если вы симулируете несколько тестовых файлов за один запуск, приложение отображает совокупное покрытие. Однако, если вы задаете несколько тестовых файлов, но запускаете их по одному, приложение отображает покрытие файла, который запускался последним.

Приложение отображает цветовую полосу покрытия слева от кода.

В этой таблице описывается расцветка.

При наведении курсора на полосу покрытия цветовая подсветка распространяется на код. Для каждого раздела кода приложение отображает количество раз, которое выполняет раздел.

Чтобы убедиться, что ваши тестовые файлы тестируют ваш алгоритм в предполагаемой рабочей области значений, проверьте результаты покрытия кода.

Покрытие кода включено по умолчанию. Отключите его только после того, как вы подтвердите, что у вас есть адекватный охват тестовых файлов. Отключение покрытия кода может ускорить симуляцию. Чтобы выключить покрытие кода, на Convert to Fixed Point странице:

Предложение типов данных

Приложение предлагает типы данных с фиксированной точкой на основе вычисленных областей значений и настройки размера слова или длины дроби. Вычисленные области значений основаны на данных о области значений симуляции, выведенных данных о области значений (также известных как статические области значений) или обоих. Если вы запускаете симуляцию и вычисляете производные области значений, приложение объединяет симуляцию и производные области значений.

Можно вручную вводить статические области значений. Эти вручную введённые области значений имеют приоритет над областями значений симуляции, и приложение использует их при предложении типов данных. Можно изменить и заблокировать предлагаемый тип, чтобы инструмент не мог его изменить. Для получения дополнительной информации смотрите Блокировка предложенных типов данных.

Блокировка предложенных типов данных

Можно заблокировать предложенные типы данных против изменений приложением с помощью одного из следующих методов:

Приложение отображает заблокированные типы данных полужирным шрифтом, чтобы их было легко идентифицировать. Разблокировать тип можно одним из следующих методов:

Функции просмотра

На этапе Convert to Fixed Point процесса преобразования с фиксированной точкой можно просмотреть список функций в проекте на левой панели. Этот список также включает специализации функций и методы классов. Когда вы выбираете функцию из списка, код MATLAB для этой функции или метода класса отображается в окне кода, и переменные, которые они используют, отображаются на вкладке Variables.

После преобразования на левой панели также отображается список файлов выхода, включая версию исходного алгоритма с фиксированной точкой. Если ваша функция не является специализированной, приложение сохраняет имя исходной функции в имени файла с фиксированной точкой и добавляет суффикс с фиксированной точкой. Например, здесь версия с фиксированной точкой ex_2ndOrder_filter.m является ex_2ndOrder_filter_fixpt.m.

function y = dut(u, v)
 
tt1 = foo(u);
tt2 = foo([u v]);
tt3 = foo(complex(u,v));
 
ss1 = bar(u);
ss2 = bar([u v]); 
ss3 = bar(complex(u,v));
 
y = (tt1 + ss1) + sum(tt2 + ss2) + real(tt3) + real(ss3);
 
end
 
function y = foo(u)
  y = u * 2;
end
 
function y = bar(u)
  y = u * 4;
end

Просмотр переменных

Вкладка Variables содержит следующую информацию для каждой переменной в функции, выбранной на панели Navigation:

Можно также просмотреть и изменить информацию о переменной на панели кода, поместив курсор на имя переменной.

Можно использовать Ctrl+F для поиска переменных в коде MATLAB и на вкладке Variables. Приложение подсвечивает вхождения в коде и отображает только переменную с заданным именем на вкладке Variables.

Журнал данных для гистограммы

Для регистрации данных для гистограмм:

После симуляции, чтобы просмотреть гистограмму переменной, на вкладке Variables, щелкните поле Proposed Type для этой переменной.

Гистограмма предоставляет область значений предложенного типа данных и процент значений симуляции, которые охватывает предложенный тип данных. Веса битов отображаются вдоль оси X, и процент вхождений вдоль оси Y. Каждый интервал в гистограмме соответствует биту в двоичном слове. Для примера эта гистограмма отображает область значений для переменной типа numerictype(1,16,14).

Можно просмотреть эффект изменения предложенных типов данных путем:

Чтобы вернуться к типам, предложенным автоматическим преобразованием, в окне гистограммы нажмите.

Замена функций

Если ваш код MATLAB использует функции, которые не имеют поддержки с фиксированной точкой, приложение перечисляет эти функции на вкладке Function Replacements. Можно выбрать замену неподдерживаемых функций на пользовательскую замену функций или на интерполяционную таблицу.

Можно добавлять и удалять замены функций из этого списка. Если вы вводите замену функции для функции, функция замены используется при построении проекта. Если вы не вводите замену, приложение использует тип, указанный в оригинальном коде MATLAB для функции.

Если экран готовности генерации кода отключен, список неподдерживаемых функций на вкладке Function Replacements может оказаться неполным или неправильным. В этом случае добавьте функции вручную. Смотрите экран готовности генерации кода в приложении MATLAB Coder.

Проверка типов

Преобразование кода в фиксированную точку проверяет сборку с помощью предложенных типов данных с фиксированной точкой. Если валидация прошла успешно, вы готовы протестировать численное поведение алгоритма MATLAB с фиксированной точкой.

Если ошибки или предупреждения возникают во время валидации, они отображаются на вкладке Output. Если возникают ошибки или предупреждение:

Проверка

После преобразования кода в фиксированную точку и проверки предлагаемых типов данных с фиксированной точкой, нажмите Test, чтобы проверить поведение алгоритма MATLAB с фиксированной точкой. По умолчанию, если вы добавили тестовый файл, чтобы задать входы или запустить симуляцию, приложение использует этот тестовый файл для тестирования цифр. Вы можете добавить тестовые файлы и выбрать, чтобы запустить несколько тестовых файлов. Приложение сравнивает численное поведение сгенерированного кода MATLAB с фиксированной точкой с исходным кодом MATLAB с плавающей точкой. Если вы выбираете, чтобы логгировать входы и выходы для графиков сравнения, приложение генерирует дополнительный график для каждого скалярного выхода. Этот график показывает результаты с плавающей и фиксированной точками и различие между ними. Для нескалярных выходов отображается только информация об ошибке.

После симуляции с фиксированной точкой, если числовые результаты не соответствуют требуемой точности, измените настройки типа данных с фиксированной точкой и повторите шаги валидации типа и численного тестирования. Чтобы получить желаемые результаты, вам, возможно, придется повторить эти шаги несколько раз.

Обнаружение переполнений

При тестировании цифр выбор Use scaled doubles to detect overflows включает обнаружение переполнения. Когда эта опция выбрана, приложение преобразования запускает симуляцию с использованием масштабированных двойных версий предлагаемых фиксированных точек. Поскольку масштабированные двойки хранят свои данные в двойной точности с плавающей точностью, они выполняют арифметику в полной области значений. Они также сохраняют свои настройки с фиксированной точкой, поэтому они могут сообщать, когда расчеты выходят из области значений типа с фиксированной точкой.

Если приложение обнаруживает переполнения, на его вкладке Overflow оно обеспечивает:

Если ваш исходный алгоритм использует масштабированные двойки, приложение также предоставляет информацию о переполнении для этих выражений.