ich habe ein Arduino nano3-board und möchte z.B. 100 ADC-Werte freilaufend alle 104us unformatiert binär ins RAM schreiben und diese Werte dann aus dem RAM in echte Spannungswerte umgewandelt per UART zum Rechner schicken. Der ADC liefert 0-1023 als Binärwert. Bei VREF=5V ist ~5mV Auflösung da. Sinnvoll wäre daher z.B. eine Ausgabe in der Form uint BCD- Rohwert Ausgabe 0000 -> 0.000V 0001 -> 0.005V 1023 -> 5.000V Um das zu erreichen kann man den ADC-Wert als unsigned int mit 5000 multiplizieren und dann durch 1023 teilen. Um Überlauf zu vermeiden muss dabei mit unsigned int long gearbeitet werden. Eine andere Möglichkeit wäre z.B. erst mal nur mit 50 zu multiplizieren. Damit entsteht bei 1023*50=51150 erst mal kein uint Überlauf. Dann jedoch müsste durch 10.23 geteilt werden. Oder man teilt durch 1023 und multipliziert dann wieder mit 100. Natürlich könnte man auch gleich mit float rechnen. Der Compiler setzt das ja in Code um. Der rechnet dann eben länger. Hat mal jemand diese Methoden miteinander verglichen was Laufzeit und Codegröße anbelangt? Am Ende muss der Wert in BCD gewandelt ausgegeben werden. Auch da gibt es verschiedene Ansätze. Hier sind es 4 Ziffern die auszugeben wären.
Matthias W. schrieb: > Der rechnet dann eben länger. Was erstmal noch zu beweisen wäre … Ehrlich Jungs, ich verstehe dieses „Gleitkomma ist böse, muss ich auf Teufel komm raus vermeiden“-Gehabe überhaupt nicht. Am Ende braucht die Ausgabe mehrere Millisekunden und wird einmal aller 200 ms gerufen, aber es wird um die letzte Mikrosekunde gefeilscht, als wäre es im Innern einer milliardenfach aufgerufenen Schleife, bei der es wirklich drauf ankommt. Wenn ich 5.000 als Ausgabe haben will, liegt es doch nun wirklich mehr als nahe, das gleich mit Gleitkomma zu rechnen.
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Jörg Wunsch schrieb: > Was erstmal noch zu beweisen wäre … Danke Jörg. Du meinst also es sei nicht sicher daß eine Float-Multiplikation viel schlechter abschneidet als die Versuche das mit Integer-Rechnungen hinzubiegen? Zahlen hast Du keine?
Jörg Wunsch schrieb: > Ehrlich Jungs, ich verstehe dieses „Gleitkomma ist böse, muss ich auf > Teufel komm raus vermeiden“-Gehabe überhaupt nicht. ich bin da ja lernfähig. Vor Jahren arbeitete ich an einem Projekt wo man eine Wankstabilisierung im Auto mit Mikrocontroller realisierte. Es gab dazu eine Diplomarbeit zur Abschätzung der Performance. Am Ende nahmen wir einen PowerPC-Controller mit FPU. Das war der wirtschaftlichste Weg damals damit umzugehen. Nachbarprojekte arbeiteten mit ASCET-SD - einer Toolumgebung um mit Festpunktarithmetik rechnen zu können. Man sieht wie unterschiedlich Ansätze sein können. In einem Projekt ohne FPU hatte bekam man Stress weil der Code am Ende kaum mehr reinpasste. Wenn man eine größere CPU genommen hätte wären viele Klimmzüge erspart geblieben . . . Ich bin kein Feind einer Float-Rechnung. Gerne schaue ich mir Argumente und Zahlen dazu an.
Hallo Matthias,
ich verwende dabei fast immer Ganzzahlberechnungen, um das Ergebnis als
Festkommazahl mit drei Nachkommastellen zu erhalten.
Im Datenblatt des atmega328p auf S.261 unter ADC Conversion Result
wird die Berechnung der Spannung angegeben:
(1) ADC = Vin * 1024 / Vref
<==>
(2) Vin = ADC * Vref / 1024
Wenn man mit einer Skalierung s = 10^3 rechnet folgt:
(3) Vin = ADC *Vref *s /1024
Vin = (ADC *5 *1000) /1024
Die ULONG (32Bit) Berechnung ist hier doch kein Beinbruch.
Der Divisor 1024 lässt sich als 10 facher rechts Shift |>> 10|
schreiben.
Link
[1] http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf
:
Bearbeitet durch User
Danke Uwe für das Beispiel. Bei den 5V ist das erst mal ein guter Weg. Beim AVR Butterfly Datenlogger wird ein Floatrechnung verwendet. Ich habe nicht gemessen wie lange diese rechnet.
Matthias, wenn die float und printf lib nicht eingebunden wird, spare ich mir einiges an Flash Speicher. Das ist für mich eher ein Grund bei kleinen AVRs auf die Fließkommazahlen zu verzichten. Da man aber immer noch eine Zahl formatieren muss, verwende ich eine kleine Lib valout von PeDa [1]. Das ist sicherlich sehr speziell, aber für genau die eine Anwendung - ADC Messwerte zu formatieren - passend. Eine weitere alternative sind die Embedded String Functions [2] und General purpose numeral output module [3]. Eine "Reise" zu AVR assembler libraries for gcc projects [4] sollte man auch unternehmen. Link [1] Beitrag "Formatierte Zahlenausgabe in C" [2] http://elm-chan.org/fsw/strf/xprintf.html [3] http://elm-chan.org/docs/avrlib/xitoa.zip [4] http://elm-chan.org/cc_e.html#avrgcc
Vielen Dank Uwe - das sieht sehr hilfreich aus. Ich schau mal wie weit ich heute komme.
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