Документация

Требования к лицензии

Для преобразования с фиксированной точкой требуются следующие лицензии:

Возможности автоматического преобразования с фиксированной точкой

Код MATLAB с плавающей точкой можно преобразовать в код с фиксированной точкой с помощью инструмента преобразования с фиксированной точкой в HDL Coder™ проектах. 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 инструмент использует их при предложении типов данных. В сложение можно изменить и заблокировать предлагаемый тип, чтобы инструмент не мог 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.

Во время преобразования с фиксированной точкой можно:

Покрытие кода

По умолчанию инструмент «Преобразование фиксированной точки» 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 моделируете несколько тестовых файлов за один запуск, инструмент отображает совокупное покрытие. Однако, если вы задаете несколько тестовых файлов, но запускаете их по одному, инструмент отображает покрытие файла, который выполнялся последним.

Инструмент отображает цветовую полосу покрытия слева от кода.

В этой таблице описывается расцветка.

Когда вы останавливаетесь на полосе покрытия, цветовая подсветка распространяется на код. Для каждого раздела кода приложение отображает количество раз, которое раздел выполняет.

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, в инструменте преобразования с фиксированной точкой:

Предложение типов данных

Инструмент преобразования с фиксированной точкой 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 или обоих. Если вы запускаете симуляцию и вычисляете производные области значений, инструмент преобразования объединяет симуляцию и производные области значений.

Можно вручную вводить статические области значений. Эти вручную введённые области значений имеют приоритет над областями значений симуляции, и инструмент использует их при предложении типов данных. В сложение 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 с помощью инструмента Fixed-Point Conversion одним из следующих методов:

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

Функции просмотра

Список функций в проекте можно просмотреть на панели Navigation. 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 инструмента Преобразование фиксированной точки.

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

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. Инструмент подсвечивает вхождения в коде и отображает только переменную с заданным именем на вкладке Variables.

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

Гистограмма

Чтобы записать данные для гистограмм, в окне Fixed-Point Conversion, нажмите Run Simulation и выберите Log data for histogram, а затем нажмите кнопку Run Simulation.

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, инструмент 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, инструмент использует тип, указанный в оригинальном коде MATLAB для функции.

Проверка типов

Выбор Validate Types 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 Type Validation Output. Если возникают ошибки или предупреждение:

Проверка

После проверки предлагаемых типов данных с фиксированной точкой выберите Test Numerics, чтобы проверить поведение алгоритма MATLAB с фиксированной точкой. По умолчанию, если вы добавили испытательного стенда, чтобы задать входы или запустить симуляцию, инструмент использует этот испытательный стенд для тестирования цифр. Инструмент сравнивает численное поведение сгенерированного кода MATLAB с фиксированной точкой с исходным кодом MATLAB с плавающей точкой. Если вы выбираете, чтобы записать входы и выходы для графиков сравнения, инструмент генерирует дополнительный график для каждого скалярного выхода. Этот график показывает результаты с плавающей и фиксированной точками и различие между ними. Для некалярных выходов показана только информация об ошибке.

Если числовые результаты не соответствуют желаемой точности после симуляции с фиксированной точкой, измените настройки типа данных с фиксированной точкой и повторите шаги валидации типа и численной проверки. 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, инструмент 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 инструмент обнаруживает переполнения, на его вкладке Overflow, он обеспечивает:

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