Документация

Необходимые условия

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.')

Настройка объекта строения с фиксированной точкой

Создайте объект строения с фиксированной точкой и сконфигурируйте имя тестового файла.

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

Задайте области значений проекта

Задайте информацию о области значений проекта для dti входной параметр функции u_in.

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

Включите построение графиков с помощью Данных моделирования Inspector

Выберите, чтобы запустить тестовый файл, чтобы проверить сгенерированный код MATLAB с фиксированной точкой. Журнал входов и выходов для сравнения графического изображения и выберите, чтобы использовать Данные моделирования Inspector для построения графика результатов.

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

Настройка объекта Генерации кода C Строения

Создайте объект строения кода для генерации статической библиотеки на C. Включите отчет генерации кода.

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

Вывод областей значений и генерация кода с фиксированной точкой

Используйте codegen функция для преобразования функции MATLAB с плавающей точкой, dti, в код С с фиксированной точкой. Установите размер слова по умолчанию для типов данных с фиксированной точкой равной 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 точкой. Поскольку вы не указали типы входа для dti функция, процесс преобразования выводит типы путем симуляции тестового файла. Затем процесс преобразования выводит области значений для переменных в алгоритме. Он использует эти производные области значений, чтобы предложить фиксированные точки для этих переменных. После завершения преобразования создается отчет по предложению типа.

Просмотр информации о производной области значений

Щелкните ссылку на отчет о предложении типа для dti функция, dti_report.html.

Отчет откроется в веб-браузере.

Просмотрите сгенерированный код MATLAB с фиксированной точкой

codegen генерирует версию dti с фиксированной точкой функция, dti_fxpt.mи функцию обертки, которая вызывает dti_fxpt. Эти файлы сгенерированы в codegen\dti\fixpt папка 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 запусков с плавающей и фиксированной точками

Поскольку вы выбрали для регистрации входов и выходов для графиков сравнения и использования Данных моделирования Inspector для этих графиков, откроются Данные моделирования Inspector.

Можно использовать Данные моделирования Inspector, чтобы просмотреть информацию о запуске с плавающей и фиксированной точками и сравнить результаты. Для примера сравните значения с плавающей и фиксированной точками для выхода yна вкладке Compare выберите y, а затем нажмите Compare Runs.

В Данные моделирования Inspector отображается график запуска базовой линии с плавающей точкой относительно запуска с фиксированной точкой и различием между ними.

Просмотрите сгенерированный код с фиксированной точкой C

Чтобы просмотреть отчет генерации кода для генерации кода C, щелкните ссылку View Report, которая следует за отчетом предложения типа.

Откроется отчет генерации кода, в котором отображается сгенерированный код для dti_fixpt.c.