Add, Subtract, Sum of Elements, Sum

Сложение или вычитание входов

  • Библиотека:
  • Simulink/Математические операции

    Операции HDL-кодера/HDL с плавающей точкой

    HDL-кодер/математические операции

  • Add block

Описание

Блок Sum выполняет сложение или вычитание своих входов. Блоки Add, Extract, Sum of Elements и Sum являются идентичными блоками. Этот блок может добавлять или вычитать скалярные, векторные или матричные входы. Это также может свернуть элементы массива сигнала и выполнить суммирование.

Вы задаете операции блока с параметром List of signs с плюсом (+), минус (-), и распорку (|).

  • Количество + и - символов равняется количеству входов. Для примера, +-+ требует трех входов. Блок вычитает второй (средний) вход из первого (верхнего) входа, а затем добавляет третий (нижний) вход.

  • Символ spacer создает дополнительное пространство между портами на значке блока.

  • Если выполняется только сложение, можно использовать числовое значение, равное количеству входов.

  • Если существует только один входной порт, один + или - добавляет или вычитает элементы по всем размерностям или в заданном измерении.

Блок Sum сначала преобразует входной тип входных данных в свой тип данных аккумулятора, затем выполняет указанные операции. Блок преобразует результат в свой тип выходных данных с помощью заданных режимов округления и переполнения.

Вычисление выходного сигнала блока

Выход вычисление для блока Sum зависит от количества входов блоков и знака входа портов:

Если блок Sum имеет...И...Формула вычисления выхода...Где...

Один входной порт

Знак входного порта +

y = e [0] + e [1] + e [2]... + e [m]


e[i] является ith элемент входа u

Знак входного порта -

y = 0,0 - e [0] - e [1] - e [2]... - e [m]


Два или более входных портов

Все знаки входного порта:

y = 0,0 - u [0] - u [1] - u [2]... - u [n]


u[i] является входом в ith входной порт

Kth входной порт является первым портом, где знак +

y = u [k] - u [0] - u [1] - u [2] - u [k-1] (+/-) u [k + 1]... (+/-) u [n]


Порты

Исходные данные

расширить все

Входы могут быть различных типов данных, если вы не выбираете параметр Require all inputs to have the same data type.

Входной сигнал операции сложения или вычитания. Если существует только один входной сигнал, то сложение или вычитание выполняется для элементов по всем размерностям или заданному измерению.

Типы данных: half | single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | Boolean | fixed point

nпервый входной сигнал к операциям. Количество входов совпадает с количеством знаков в параметре List of signs. Блок применяет операции к входам в указанном порядке. В качестве параметра входа можно также использовать числовое значение, равное количеству List of signs портов. Блок создает входные порты и применяет сложение ко всем входам. Для примера, если вы присваиваете 5 для параметра List of signs, блок создает 5 входные порты и складывает их вместе, чтобы получить выходы.

Все нескалярные входы должны иметь одинаковые размерности. Скалярные входы расширены, чтобы иметь такие же размерности, как и другие входы.

Типы данных: half | single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | Boolean | fixed point

Выход

расширить все

Выходной сигнал, полученный в результате операций сложения и/или вычитания. Сигнал выхода имеет ту же размерность, что и входные сигналы.

Типы данных: half | single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | Boolean | fixed point

Параметры

расширить все

Главный

Определите форму значка блока как прямоугольную или круглую.

Для прямоугольного блока первым входным портом является верхний порт. Для блока круглой суммы первый порт входа является портом, ближайшим к положению 12 часов, идущему в направлении против часовой стрелки вокруг блока. Точно так же другие входные порты появляются в порядке против часовой стрелки вокруг блока.

Программное использование

Параметры блоков: IconShape
Тип: Вектор символов
Значения: 'rectangular' | 'round'
По умолчанию: 'round'

Введите операции сложения и вычитания, выполненные на входах. Для каждой операции создается входной порт. Распорка (|) создает дополнительное пространство между входными портами на значке блока. Сложение является операцией по умолчанию. Если вы хотите только добавить входы, введите количество входных портов. Операции выполняются в указанном порядке.

Когда вы вводите только один элемент, блок включает параметр Sum over. Для одного векторного входа + или - добавляет или вычитает элементы по всем размерностям или в заданном измерении.

Совет

Можно манипулировать положениями входных портов на блоке, вставив распорки (|) между знаками в параметре «Список знаков». Для примера ", ++|--"создает дополнительное пространство между вторым и третьим входными портами.

Программное использование

Параметры блоков: Inputs
Тип: Вектор символов
Значения: '+' | '-' | | | целое число
По умолчанию: '++'

Выберите размерность, над которой блок выполняет операцию суммирования.

Для All dimensions все входные элементы суммируются. Когда вы выбираете параметр конфигурации <reservedrangesplaceholder0>, Simulink® включает алгоритмы основной строки для симуляции. Чтобы сгенерировать код основной строки, задайте параметр конфигурации <reservedrangesplaceholder1> (Simulink Coder) Row-major в дополнение к выбору Use algorithms optimized for row-major array layout. Алгоритмы основной и основной строки различаются только в порядке суммирования. В некоторых случаях из-за различного порядка операции на том же наборе данных вы можете испытывать незначительные числовые различия в выходах алгоритмов column-major и row-major.

Когда вы выбираете Specified dimensions, появляется другой Dimension параметра. Выберите конкретную размерность для суммирования входных векторов.

Зависимость

Включено, когда вы перечисляете только один знак в параметре List of signs.

Программное использование

Параметры блоков: CollapseMode
Тип: Вектор символов
Значения: 'All dimensions' | 'Specified dimension'
По умолчанию: 'All dimensions'

Когда вы выбираете Specified dimension для параметра Sum over, задайте размерность, по которому необходимо выполнить операцию.

Блок следует тем же правилам суммирования, что и MATLAB® sum функция.

Предположим, что у вас есть матрица U2 на 3.

  • Установка значения Dimension 1 результаты выход Y вычисляется как:

    Y=i=12U(i,j)

  • Установка значения Dimension 2 результаты выход Y вычисляется как:

    Y=j=13U(i,j)

Если заданное измерение больше, чем размерность входа, появляется сообщение об ошибке.

Зависимость

Включено при выборе Specified dimension для параметра Sum over.

Программное использование

Параметры блоков: CollapseDim
Тип: Вектор символов
Значение: integer
По умолчанию: '1'

Задайте шаг расчета как значение, отличное от -1. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Задание шага расчета».

Зависимости

Этот параметр не отображается, если он явно не установлен на значение, отличное от -1. Для получения дополнительной информации смотрите Блоки, для которых шаг расчета не рекомендован.

Программное использование

Параметры блоков: SampleTime
Тип: Вектор символов
Значения: скаляр или вектор
По умолчанию: '-1'

Атрибуты сигнала

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, которая помогает вам задать атрибуты type данных. Для получения дополнительной информации смотрите Задать типы данных Используя Data Type Assistant.

Укажите, все ли входные сигналы должны иметь совпадающий тип данных. Если вы активируете этот параметр, то ошибка возникает во время симуляции, если типы входного сигнала другие.

Программное использование

Параметры блоков: InputSameDT
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите тип данных аккумулятора. Тип может быть унаследован, задан непосредственно или выражен как объект типа данных, такой как Simulink.NumericType. Когда вы выбираете Inherit: Inherit via internal ruleSimulink выбирает тип данных, чтобы сбалансировать числовую точность, эффективность и размер сгенерированного кода, с учетом свойств целевого процессора оборудования.

Программное использование

Параметры блоков: AccumDataTypeStr
Тип: Вектор символов
Значения: 'Inherit: Inherit via internal rule | 'Inherit: Same as first input' | 'double''single' | 'half' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16', 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16)' | 'fixdt(1,16,0)' | 'fixdt(1,16,2^0,0)' | '<data type expression>'
По умолчанию: 'Inherit: Inherit via internal rule'

Более низкое значение выходной области значений, который Simulink проверяет.

Simulink использует минимум для выполнения:

Примечание

Output minimum не насыщает или не зажимает фактический выходной сигнал. Вместо этого используйте блок Saturation.

Программное использование

Параметры блоков: OutMin
Тип: Вектор символов
Значения: '[ ]'| скаляр
По умолчанию: '[ ]'

Верхнее значение выходной области значений, который Simulink проверяет.

Simulink использует максимальное значение для выполнения:

Примечание

Output maximum не насыщает или не зажимает фактический выходной сигнал. Вместо этого используйте блок Saturation.

Программное использование

Параметры блоков: OutMax
Тип: Вектор символов
Значения: '[ ]'| скаляр
По умолчанию: '[ ]'

Выберите тип данных для выхода. Тип может быть унаследован, задан непосредственно или выражен как объект типа данных, такой как Simulink.NumericType.

Когда вы выбираете унаследованную опцию, блок ведет себя следующим образом:

  • Inherit: Inherit via internal rule- Simulink выбирает тип данных, чтобы сбалансировать числовую точность, эффективность и размер сгенерированного кода, принимая во внимание свойства встроенного целевого оборудования .

    Примечание

    Внутреннее правило аккумулятора способствует большей числовой точности, возможно, за счет менее эффективного сгенерированного кода. Чтобы получить ту же точность для выхода, установите тип выходных данных Inherit: Inherit same as accumulator.

    Примечание

    Когда вход является типом данных с плавающей точкой, меньшим, чем одинарная точность, Inherit: Inherit via internal rule тип выходных данных зависит от параметра Inherit с плавающей точкой выходного типа, меньшего, чем параметр конфигурации с одной точностью. Типы данных меньше одной точности, когда количество бит, необходимых для кодирования типа данных, меньше 32 битов, необходимых для кодирования типа данных с одной точностью. Для примера, half и int16 меньше, чем одинарная точность.

  • Inherit: Keep MSB- Simulink выбирает тип данных, который поддерживает полную область значений операции, затем уменьшает точность выхода до размера, соответствующего оборудованию целевого процессора.

    Совет

    Для более эффективного сгенерированного кода установите Accumulator data type равным Inherit: Inherit via internal rule, и отменить выбор параметра Saturate on integer overflow.

    Это правило никогда не создает переполнения.

  • Inherit: Keep LSB- Simulink выбирает тип данных, который поддерживает точность операции, но уменьшает область значений, если полный тип не помещается на встроенном целевом оборудовании.

    Совет

    Для более эффективного сгенерированного кода установите Accumulator data type равным Inherit: Inherit via internal rule, и отменить выбор параметра Saturate on integer overflow.

    Это правило может привести к переполнению.

    Если вы измените настройки целевого процессора, тип данных, выбранный этими внутренними правилами, может измениться. Не всегда программное обеспечение может оптимизировать эффективность кода и числовую точность одновременно. Если правила не отвечают вашим конкретным потребностям в числовой точности или эффективности, используйте одну из следующих опций:

    • Явным образом задайте тип выходных данных.

    • Используйте простой выбор Inherit: Same as first input.

    • Явным образом задайте тип данных по умолчанию, такой как fixdt(1,32,16) а затем используйте Fixed-Point Tool, чтобы предложить типы данных для вашей модели. Для получения дополнительной информации см. fxptdlg (Fixed-Point Designer).

    • Чтобы задать свое собственное правило наследования, используйте Inherit: Inherit via back propagation а затем используйте блок Data Type Propagation. Примеры использования этого блока доступны в библиотеке Signal Attributes Data Type Propagation Examples блоке.

  • Inherit: Inherit via back propagation - Используйте тип данных ведущего блока.

  • Inherit: Same as first input - Используйте тип данных первого входного сигнала.

  • Inherit: Inherit same as accumulator- Используйте тип данных аккумулятора.

Программное использование

Параметры блоков: OutDataTypeStr
Тип: Вектор символов
Значения: 'Inherit: Inherit via internal rule| 'Inherit: Keep MSB'| 'Inherit: Keep LSB' | 'Inherit: Inherit via back propagation''Inherit: Same as first input' | 'Inherit: Same as accumulator' | 'double' | 'single' | 'half' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16', 'int32' | 'uint32' | 'int64'| 'uint64'| 'fixdt(1,16)' | 'fixdt(1,16,0)' | 'fixdt(1,16,2^0,0)' | '<data type expression>'
По умолчанию: 'Inherit: Inherit via internal rule'

Выберите, чтобы заблокировать настройки типа данных этого блока от изменений с помощью Fixed-Point Tool и Fixed-Point Advisor. Для получения дополнительной информации смотрите Блокировка настройки типа выходных данных (Fixed-Point Designer).

Программное использование

Параметры блоков: LockScale
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Задайте режим округления для операций с фиксированной точкой. Для получения дополнительной информации см. раздел Округление (Fixed-Point Designer).

Параметры блоков всегда округлятся до ближайшего представимого значения. Чтобы контролировать округление параметров блоков, введите выражение с помощью функции округления MATLAB в поле маски.

Программное использование

Параметры блоков: RndMeth
Тип: Вектор символов
Значения: 'Ceiling' | 'Convergent' | 'Floor' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero'
По умолчанию: 'Floor'

Укажите, будут ли переполнения насыщаться или переноситься.

ДействиеОбъяснениеВлияние на переливыПример

Установите этот флажок (on).

Ваша модель имеет возможное переполнение, и вы хотите явную защиту от насыщения в сгенерированном коде.

Переполнения достигает минимального или максимального значения, которое может представлять тип данных.

Максимальное значение, которое int8 (со знаком, 8-битное целое число) может представлять 127. Любая операция блока, результат которой больше этого максимального значения, вызывает переполнение 8-битного целого числа. При установленном флажке выход блока достигает 127. Точно так же выход блока достигает минимального выходного значения -128.

Не устанавливайте этот флажок (off).

Вы хотите оптимизировать эффективность вашего сгенерированного кода.

Вы хотите избежать переопределения того, как блок обрабатывает сигналы вне области допустимого. Для получения дополнительной информации смотрите Поиск и устранение ошибок диапазона сигнала.

Переполнения переходят к соответствующему значению, которое представимо типом данных.

Максимальное значение, которое int8 (со знаком, 8-битное целое число) может представлять 127. Любая операция блока, результат которой больше этого максимального значения, вызывает переполнение 8-битного целого числа. Если флажок снят, программное обеспечение интерпретирует значение, вызывающее переполнение, следующим int8, что может привести к непреднамеренному результату. Для примера блочный результат 130 (двоичный 1000 0010) выражается как int8, есть -126.

Когда вы устанавливаете этот флажок, насыщение применяется к каждой внутренней операции на блоке, а не только к выходу или результату. Обычно процесс генерации кода может обнаружить, когда переполнение невозможно. В этом случае генератор кода не производит код насыщения.

Программное использование

Параметры блоков: SaturateOnIntegerOverflow
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Характеристики блоков

Типы данных

Boolean | double | fixed point | half | integer | single

Прямое сквозное соединение

yes

Многомерные сигналы

yes

Сигналы переменного размера

yes

Обнаружение пересечения нулем

no

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

.

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

Представлено до R2006a