Exponenta Banner

Замена кода на основе алгоритмов

Можно разработать библиотеку замещения кода, чтобы оптимизировать эффективность определенных математических функций на основе алгоритма расчета или приближения, сконфигурированного для блока.

Для примера можно сконфигурировать:

  • Блок Reciprocal Sqrt для использования в Newton-Raphson или Exact расчет.

  • Блок Trigonometric Function с Function установленным на sin, cos, или sincos, чтобы использовать метод приближения CORDIC или None.

Для разработки библиотеки замещения кода используйте интерактивный или программный подход. Для получения дополнительной информации см. раздел «Разработка библиотеки замещения кода».

Интерактивная разработка библиотеки замещения кода

  1. Откройте Code Replacement Tool (crtool) из командной строки MATLAB с помощью следующей команды:

    >>crtool

  2. Составьте таблицу.

    1. В контекстном меню crtool выберите File > New Table.

    2. На правой панели назовите таблицу crl_rsqrt. Нажмите Apply.

  3. Создайте запись. В контекстном меню crtool выберите File > New entry > Function.

  4. Создайте параметры входа. В раскрывающемся списке Function выберите rSqrt. Информация об алгоритме появляется в crtool. В данном примере установите параметр равным Newton Raphson.

  5. Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает сигнатуру функции, которую вы хотите заменить. В Conceptual function подразделе crtool задайте возвращаемый аргумент y1и входной параметр, u1, при помощи Data Type double и Argument Type скаляр.

    Задайте Name для функции замены под Function prototype.

  6. Создайте представление реализации. Представление реализации описывает сигнатуру оптимизационной функции. В данном примере, чтобы указать, что аргументы реализации имеют тот же порядок и свойства, что и концептуальные аргументы, установите флажок Make conceptual and implementation argument types the same.

  7. Укажите сведения о сборке. Перейдите на вкладку Build Information, чтобы открыть панель Requirements к сборке. Укажите файлы (источник, заголовок, объект), которые требуется генератору кода для замены кода. В данном примере вам не нужно указывать информацию о сборке.

  8. Проверьте и сохраните таблицу. На вкладке Mapping Information нажмите Validate entry. В контекстном меню crtool выберите File > Save table > Save.

  9. Зарегистрируйте библиотеку замещения кода. Регистрация создает библиотеку, состоящую из заданных таблиц. Выберите File > Generate registration file. В диалоговом окне Сгенерировать файл регистрации заполните следующие поля:

    Чтобы использовать библиотеку замены кода, обновите текущий сеанс работы с MATLAB командой:

    >>sl_refresh_customizations

  10. Проверьте библиотеку замещения кода. Из командной строки MATLAB откройте библиотеку с помощью Code Replacement Viewer и проверьте, что таблица и запись заданы правильно. Дополнительные сведения см. в разделе Проверка библиотеки замещения кода. Сконфигурируйте модель, чтобы использовать библиотеку замены кода, сгенерировать код и проверить, что замена происходит должным образом. Если происходит непредвиденное поведение, исследуйте журналы попадания и пропуска, чтобы устранить проблемы.

Программно разрабатывайте библиотеку замещения кода

  1. Откройте программный интерфейс из меню MATLAB, выбрав New > Function.

  2. Составьте таблицу.

    1. Создайте функцию, чтобы вызвать таблицу библиотеки замещения кода. Функция не может иметь аргументов или возвращать объект таблицы.

    2. Создайте объект таблицы путем вызова RTW.TflTable.

    function hTable = crl_rsqrt()
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

  3. Создайте запись. Поскольку этот пример заменяет функцию, создайте запись замены кода в вашей таблице, вызвав функцию entry RTW.TflCFunctionEntry.

    function hTable = crl_rsqrt()
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry
hEntry = RTW.TflCFunctionEntry;

  4. Создайте параметры входа. Поскольку эти примеры заменяют функцию, создайте параметры входа путем вызова функции setTflCFunctionEntryParameters.

    Чтобы использовать алгоритм для функции в определении записи, установите EntryInfoAlgorithm свойство в вызове функции setTflCFunctionEntryParameters как RTW_Newton_Raphson. 

    function hTable = crl_rsqrt()
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry 
hEntry = RTW.TflCFunctionEntry;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCFunctionEntryParameters(...
  'Key',                      'rSqrt', ...
  'Priority',                 80, ...
  'ImplementationName',       'rsqrt_newton', ...
  'ImplementationHeaderFile', 'rsqrt.h', ...
  'EntryInfoAlgorithm',       'RTW_NEWTON_RAPHSON');

  5. Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает сигнатуру функции, которую вы хотите заменить. Чтобы явным образом задать свойства аргумента, вызовите функцию createAndAddConceptualArg.

    function hTable = crl_rsqrt()
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry 
hEntry = RTW.TflCFunctionEntry;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCFunctionEntryParameters(...
  'Key',                      'rSqrt', ...
  'Priority',                 80, ...
  'ImplementationName',       'rsqrt_newton', ...
  'ImplementationHeaderFile', 'rsqrt.h', ...
  'EntryInfoAlgorithm',       'RTW_NEWTON_RAPHSON');

%% Create the conceptual representation
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgNumeric', ...
  'Name',         'y1', ...
  'IOType',       'RTW_IO_OUTPUT', ...
  'DataTypeMode', 'double');

createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgNumeric', ...
  'Name',         'u1', ...
  'DataTypeMode', 'double');

  6. Создайте представление реализации. Представление реализации описывает сигнатуру оптимизационной функции. Чтобы указать, что аргументы реализации имеют тот же порядок и свойства, что и концептуальные аргументы, вызовите функцию copyConceptualArgsToImplementation. Добавьте полную запись в таблицу путем вызова функции addEntry.

    function hTable = crl_rsqrt()
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry 
hEntry = RTW.TflCFunctionEntry;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCFunctionEntryParameters(...
  'Key',                      'rSqrt', ...
  'Priority',                 80, ...
  'ImplementationName',       'rsqrt_newton', ...
  'ImplementationHeaderFile', 'rsqrt.h', ...
  'EntryInfoAlgorithm',       'RTW_NEWTON_RAPHSON');

%% Create the conceptual representation
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgNumeric', ...
  'Name',         'y1', ...
  'IOType',       'RTW_IO_OUTPUT', ...
  'DataTypeMode', 'double');

createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgNumeric', ...
  'Name',         'u1', ...
  'DataTypeMode', 'double');

%% Create the Implementation Representation
copyConceptualArgsToImplementation(hEntry);

%% Add the entry to the table
hTable.addEntry(hEntry);

  7. Укажите сведения о сборке. В параметрах входа укажите файлы (заголовок, источник, объект), которые нужны генератору кода для замены кода. В данном примере информация о сборке не требуется.

  8. Проверьте и сохраните файл индивидуальной настройки. В меню MATLAB сохраните этот файл индивидуальной настройки, выбрав File > Save. В командной строке проверьте таблицу библиотеки замещения кода, вызвав ее:

    >> hTable = crl_rsqrt

  9. Зарегистрируйте библиотеку замещения кода. Регистрация создает библиотеку замещения кода путем определения имени библиотеки, таблиц замещения кода и другой информации. Создайте файл регистрации с помощью следующих спецификаций:

    function rtwTargetInfo(cm)
cm.registerTargetInfo(@loc_register_crl);
end
 
function this = loc_register_crl  
this(1) = RTW.TflRegistry; 
this(1).Name = 'CRL for algorithm function replacement';
this(1).TableList = {'crl_rsqrt.m'}; % table created in this example
this(1).TargetHWDeviceType = {'*'};
this(1).Description = 'Example code replacement library';
end

    Чтобы использовать библиотеку замены кода, обновите текущий сеанс работы с MATLAB командой:

    >>sl_refresh_customizations

  10. Проверьте библиотеку замещения кода. Из командной строки MATLAB откройте библиотеку с помощью Code Replacement Viewer и проверьте, что таблица и запись заданы правильно. Дополнительные сведения см. в разделе Проверка библиотеки замещения кода. Сконфигурируйте модель, чтобы использовать библиотеку замены кода, сгенерировать код и проверить, что замена происходит должным образом. Если происходит непредвиденное поведение, исследуйте журналы попадания и пропуска, чтобы устранить проблемы.

Похожие темы

Embedded Coder

Поддержка