Замените функцию exp на интерполяционную таблицу

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.

Из пользовательского интерфейса

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:

  1. Создайте MATLAB® функция, custom_fcn, которая является функцией, которую вы хотите заменить.

    function y = custom_fcn(x)
  y = 1./(1+exp(-x));
end

  2. Создайте функцию-оболочку, которая вызывает custom_fcn.

    function y = call_custom_fcn(x)
  y = custom_fcn(x);
end

  3. 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

  1. Перейдите к рабочей папке, содержащей файл для этого примера.

  2. 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.

  3. 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

  1. Чтобы определить входные типы для call_custom_fcn.mна вкладке MATLAB Function щелкните Типы Autodefine.

  2. Добавить custom_test в качестве тестового файла и затем нажмите Run.

    Из тестового файла HDL Coder определяет, что x является скалярным двойником.

  3. Нажмите Use These Types.

Замените custom_fcn на интерполяционную таблицу

  1. Чтобы открыть HDL Workflow Advisor, нажмите кнопку Workflow Advisor, а в окне Workflow Advisor нажмите кнопку Fixed-Point Conversion.

  2. 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.

  3. 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

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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

Из командной строки

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:

Создайте алгоритм и тестовые файлы

  1. Создайте функцию MATLAB, my_fcn.m, который вызывает exp функция.

    function y = my_fcn(x)
  y = exp(x);
end

  2. 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.

См. также

Похожие примеры

Подробнее о

HDL Coder документация

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте