С помощью HDL- Coder™ можно обрабатывать функции, которые не поддерживаются для фиксированной точки, и заменять собственные функции. Чтобы заменить пользовательскую функцию Интерполяционной таблицей, используйте Приложение HDL Coder или fiaccel codegen функция.
В этом примере показано, как заменить пользовательскую функцию на Интерполяционную таблицу с помощью приложения HDL Coder.
Создайте алгоритм и тестовые файлы
В локальной папке с возможностью записи:
Создайте MATLAB® функция, custom_fcn, которая является функцией, которую вы хотите заменить.
function y = custom_fcn(x) y = 1./(1+exp(-x)); end
Создайте функцию-оболочку, которая вызывает custom_fcn.
function y = call_custom_fcn(x) y = custom_fcn(x); end
Создайте тестовый файл, custom_test, который использует call_custom_fcn.
close all x = linspace(-10,10,1e3); for itr = 1e3:-1:1 y(itr) = call_custom_fcn( x(itr) ); end plot( x, y );
Создайте и настройте HDL Coder проект
Перейдите к рабочей папке, содержащей файл для этого примера.
Чтобы открыть приложение HDL Coder, в командной строке MATLAB, введите hdlcoder. Установите Name значение custom_project.prj и нажмите OK. Проект откроется в рабочем пространстве MATLAB.
В окне проекта на вкладке MATLAB Function щелкните ссылку Add MATLAB function. Перейдите к файлу call_custom_fcn.m, а затем нажмите OK, чтобы добавить файл к проекту.
Определите входные типы
Чтобы определить входные типы для call_custom_fcn.mна вкладке MATLAB Function щелкните Типы Autodefine.
Добавить custom_test в качестве тестового файла и затем нажмите Run.
Из тестового файла HDL Coder определяет, что x является скалярным двойником.
Нажмите Use These Types.
Замените custom_fcn на интерполяционную таблицу
Чтобы открыть HDL Workflow Advisor, нажмите кнопку Workflow Advisor, а в окне Workflow Advisor нажмите кнопку Fixed-Point Conversion.
Для замены custom_fcn с помощью Интерполяционной таблицы на вкладке Function Replacements введите custom_fcn, выберите Lookup Table, а затем нажмите +.
По умолчанию интерполяционная таблица использует линейную интерполяцию, 1000 точек, и проектирует минимальные и максимальные значения, которые обнаруживает приложение, выполняя симуляцию или вычисляя производные области значений.
В группе Run Simulation выберите Log data for histogram, а затем нажмите Run Simulation. Проверьте, что custom_test в качестве тестового файла выбран файл.
Запуски моделирования и инструмент отображают минимальные и максимальные области значений моделирования на вкладке Variables. HDL Coder строит графики результатов симуляции в РЕДАКТОРА MATLAB.
Валидация фиксированных точек
В Proposed Type столбце проверьте, что фиксированные точки, предложенные программным обеспечением, охватывают полную область значений симуляции. Чтобы просмотреть записанные данные гистограммы для переменной, щелкните поле Proposed Type.
Гистограмма предоставляет информацию о области значений и процентном соотношении области значений симуляции, которое охватывает предложенный тип данных.
Чтобы проверить сборку с помощью предложенных типов, нажмите Validate Types.
Программное обеспечение проверяет предлагаемые типы и генерирует код с фиксированной точкой, call_custom_fcn_fixpt.
Чтобы просмотреть сгенерированный код с фиксированной точкой, нажмите call_custom_fcn_fixpt ссылка.
Сгенерированная функция с фиксированной точкой, call_custom_fcn_fixpt.m, вызывает это приближение вместо вызова custom_fcn.
function y = call_custom_fcn_fixpt(x) fm = get_fimath(); y = fi(replacement_custom_fcn(x), 0, 14, 14, fm); end function fm = get_fimath() fm = fimath('RoundingMethod', 'Floor',... 'OverflowAction', 'Wrap',... 'ProductMode','FullPrecision',... 'MaxProductWordLength', 128,... 'SumMode','FullPrecision',... 'MaxSumWordLength', 128); end
В этом примере показано, как заменить exp функция с приближением интерполяционной таблицы в сгенерированном коде с фиксированной точкой с помощью функции.
Необходимые условия
Чтобы завершить этот пример, необходимо установить следующие продукты:
MATLAB
Fixed-Point Designer™
Компилятор C
См. «Поддерживаемые компиляторы».
Можно использовать mex -setup для изменения компилятора по умолчанию. См. Раздел «Изменение компилятора по умолчанию».
Создайте алгоритм и тестовые файлы
Создайте функцию MATLAB, my_fcn.m, который вызывает exp функция.
function y = my_fcn(x) y = exp(x); end
Создайте тестовый файл, my_fcn_test.m, который использует my_fcn.m.
close all x = linspace(-10,10,1e3); for itr = 1e3:-1:1 y(itr) = my_fcn( x(itr) ); end plot( x, y );
Сконфигурируйте приближение
Создайте объект строения замены функции, чтобы аппроксимировать exp function, используя настройки по умолчанию линейной интерполяции и 1000 точек в интерполяционной таблице.
q = coder.approximation('exp');Настройка объекта строения
Создайте coder.FixptConfig объект, fixptcfg. Укажите имя тестового файла и включите проверку цифр. Связать объект строения замены функции с объектом строения с фиксированной точкой.
fixptcfg = coder.config('fixpt'); fixptcfg.TestBenchName = 'my_fcn_test'; fixptcfg.TestNumerics = true; fixptcfg.DefaultWordLength = 16; fixptcfg.addApproximation(q);
Преобразуйте в фиксированную точку
Сгенерируйте код MATLAB с фиксированной точкой.
codegen -float2fixed fixptcfg my_fcn
Просмотрите сгенерированный код с фиксированной точкой
Чтобы просмотреть сгенерированный код фиксированной точки, щелкните ссылку на my_fcn_fixpt.
Сгенерированный код содержит приближение интерполяционной таблицы replacement_exp, для exp функция. Процесс преобразования с фиксированной точкой выводит области значений для функции, а затем использует интерполированную интерполированную интерполяционную таблицу, чтобы заменить функцию. По умолчанию в интерполяционной таблице используется линейная интерполяция, 1000 точек и минимальные и максимальные значения, обнаруженные при запуске тестового файла.
Сгенерированная функция с фиксированной точкой, my_fcn_fixpt, вызывает это приближение вместо вызова exp.
function y = my_fcn_fixpt(x) fm = get_fimath(); y = fi(replacement_exp(x), 0, 16, 1, fm); end
Теперь можно протестировать сгенерированный код с фиксированной точкой и сравнить результаты с исходной функцией MATLAB. Если поведение сгенерированного кода с фиксированной точкой недостаточно тесно совпадает с поведением оригинального кода, измените метод интерполяции или число точек, используемых в интерполяционной таблице, и затем перегенерируйте код.