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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller: Division optimierenGuten Morgen, ich möchte im Mikrocontroller in der Programmiersprache Ansi C einen Filter implementieren. Eine Fließkommazahl wird dabei mit einem double- Wert multipliziert.
(data ist ein Array vom Typ double) Wie kann man den Faktor 1/20=0.05 optimiert mit Schiebeoperatoren in Ansi C implementieren? Für jeden Vorschlag bin ich sehr dankbar. Bye Ich bin mir jetzt nicht sicher. Aber es könnte sein, dass 1/20 als integer berechnet wird, was dann 0 ergibt. Es könnte sein, dass man besser 1.0/20 schreiben sollte. Kannst Du nicht auf Festkommarechnungen umsteigen? Also statt 0.05 den Wert 5 verwenden und Data (also integer) mit 100 multiplizieren? Nur so 'ne idee. was soll das bringen? doubles kann man nicht schiften. wenn dein array sowiso doubles enthält kannst dus auch direkt mit einem double multiplizieren. Vielen Dank für die schnellen Antworten. Nach eurer Erfahrung kann man die nicht weiter optimieren? Hab gedacht man kann dies mit Schiebeoperatoren wesentlich optimieren. Hatte da mal ein perl-script geschrieben, was sowas berechnet Das spuck fü .0.2 folgende Liste aus: die abweichung vom 0.02 nimmt immer weiter ab. ( x * 1 ) >> 5 = x * 0.03125 ( x * 1 ) >> 6 = x * 0.015625 ( x * 3 ) >> 7 = x * 0.0234375 ( x * 5 ) >> 8 = x * 0.01953125 ( x * 11 ) >> 9 = x * 0.021484375 ( x * 21 ) >> 10 = x * 0.0205078125 ( x * 41 ) >> 11 = x * 0.02001953125 ( x * 81 ) >> 12 = x * 0.019775390625 ( x * 163 ) >> 13 = x * 0.0198974609375 ( x * 327 ) >> 14 = x * 0.01995849609375 ( x * 655 ) >> 15 = x * 0.019989013671875 ( x * 1311 ) >> 16 = x * 0.0200042724609375 ( x * 2621 ) >> 17 = x * 0.0199966430664063 ( x * 5243 ) >> 18 = x * 0.0200004577636719 ( x * 10485 ) >> 19 = x * 0.0199985504150391 ( x * 20971 ) >> 20 = x * 0.0199995040893555 ( x * 41943 ) >> 21 = x * 0.0199999809265137 ( x * 83887 ) >> 22 = x * 0.0200002193450928 ( x * 167773 ) >> 23 = x * 0.0200001001358032 ( x * 335545 ) >> 24 = x * 0.0200000405311584 ( x * 671089 ) >> 25 = x * 0.0200000107288361 ( x * 1342177 ) >> 26 = x * 0.0199999958276749 ( x * 2684355 ) >> 27 = x * 0.0200000032782555 ( x * 5368709 ) >> 28 = x * 0.0199999995529652 ( x * 10737419 ) >> 29 = x * 0.0200000014156103 ( x * 21474837 ) >> 30 = x * 0.0200000004842877 ( x * 42949673 ) >> 31 = x * 0.0200000000186265 du musst natürlich auf deinen Wertebereich achten, damit bei der Multiplikation das x nicht überläuft. optimieren kannst du das nur, wenn du die doubles wegbekommst und durch fix-points ersetzt. oder mach wenigstesn floats aus den doubles (wenn das auf deinem System nicht sowiso identisch ist) Was hast du denn für einen µC? Wenn der eine FPU hat brauchst du dir natürlich gar keine gedanken machen, dann fürd ich nur auf >Kannst Du nicht auf Festkommarechnungen umsteigen? >Also statt 0.05 den Wert 5 verwenden und Data (also integer) mit 100 >multiplizieren? Naja ein skalierungsfaktor von 100 ist auch nicht wirklich ideal. besser wär eine Potenz von 2 wenn du zwei werte mit skalierungsfaktor 100 multiplizierstz ist die resultierende skalierung 200, das heißt du musst durch 10000, dh du musst durch 100 teilen, wenn du die ureprüngliche wieder haben willst. wenn du mit zB 128 skalierst, musst du nach der multiplikation durch 128 teilen, was nur ein bitshift ist >wenn du zwei werte mit skalierungsfaktor 100 multiplizierstz ist die >resultierende skalierung 200, das heißt du musst durch 10000, dh du >musst durch 100 teilen, wenn du die ureprüngliche wieder haben willst. quatsch, da ist ein satzteil zu viel: so sollte es aussehen: >wenn du zwei werte mit skalierungsfaktor 100 multiplizierstz ist die >resultierende skalierung 10000, dh du musst durch 100 teilen, wenn du die ureprüngliche wieder haben willst. Vielen Dank für eure zahlreichen Beiträge. Bin jetzt irgendwie verwirrt. Was soll ich nun tun? new_gast schrieb: > Vielen Dank für eure zahlreichen Beiträge. Bin jetzt irgendwie verwirrt. > Was soll ich nun tun? Zuerst mal darüber nachdenken, wie du aus data einen int oder long machen kannst. Solange data double ist, ist es sinnlos über die Division von 1/20.0 nachzudenken. Vorgehensweise: Den möglichen Wertebereich festlegen und auch welche Operationen mit diesen Werten gemacht werden. Mit diesem Wissen kann man dann hergehen und Skalierfaktoren festlegen um die kompletten Berechnungen von double in den Ganzzahlbereich zu verlagern. Da wir nicht wissen, um welchen µC es sich handelt, tippe ich darauf, daß die double-Variable intern vom Compiler als float behandelt wird. Zweitens sehe ich garkeine Notwendigkeit, irgendeine Optimierung durchzuführen. Probleme bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit sind nicht erwähnt. Soll der Compiler doch optimieren, wo er kann. Zumindest macht jeder halbwegs intelligente Compiler aus 1.0/20*x ein 0.05*x; notfalls kann man es von Hand so hinschreiben. Damit hat man schon mal keine Division, sondern eine Multiplikation. Vielleicht kann man das Programm auch so umbauen, daß es nicht gerade 20 sein muß? Wenn es nur eine Skalierung ist, die etwas in die richtige Größenordnung schiebt und man auch z.B. mit 16 oder 32 leben kann, kann man 1/16.0*x oder 1/32.0*x auch durch ein einfaches Shiften direkt im Exponentialteil der Gleitkommazahl ersetzen. >Das ist ein 16Bit Mikrocontroller Typ:XC164
Und warum soll von Hand optimiert werden?
>Zweitens sehe ich garkeine Notwendigkeit, irgendeine Optimierung >durchzuführen. Probleme bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit sind nicht >erwähnt. Wenn er so ne kleine division mit ner Konstante wegbekommen will, gehe ich mal davon aus, dass er Laufzeitprobleme hat. > gehe ich mal davon aus, dass er Laufzeitprobleme hat.
Ich glaube nur noch, was ich sehe! :-)
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