Formel oder Rechenweg gesucht.

OP #7397371

Hi

Ich stehe etwas auf dem Schlauch, vielleicht kann mir jemand den Weg weisen?

Ich habe eine Eingangszahl. Jedem Bit dieser Zahl ist ein bestimmter Wert zugeordnet.

Z.B: Bit0 -> 0,3 Bit1 -> 0,8 Bit2 -> 1,5 Bit3 -> 2,2

Alle Werte, deren Bits in der Eingangszahl gesetzt sind, sollen einfach zur Ausgangszahl zusammenaddiert werden.

Also Eingangszahl = 5 (Binär 0101) => Ausgangszahl 1,8 (1,5+0,3). Oder Eingangszahl = 14 (Binär 1110) => Ausgangszahl 4,5 (2,2+1,5+0,8).

Beitrag #7397401 wurde von einem Moderator gelöscht.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7397419

Ich würde es in "Zehntel" mit Integern rechnen:

1
int Summe=0;
2
if(Eingangszahl&1) Summe+= 3;
3
if(Eingangszahl&2) Summe+= 8;
4
if(Eingangszahl&4) Summe+=15;
5
if(Eingangszahl&8) Summe+=22;

Das ist schneller und wenns denn unbedingt sein muss, kann man das Ergebnis ja immer noch in den Floatwert umrechnen. Mit ein wenig Nachdenken kann man solche Floatrechnungen aber oft umgehen.

#7397571

Lothar M. schrieb:

Das ist schneller ...

Und am schnellsten so:

1
float fConvert (uint8_t uiEingangswert)
2
{
3
  static const float f0 =  .3,
4
                     f1 =  .8,
5
                     f2 = 1.5,
6
                     f3 = 2.2,
7
  afTable[] = {          0,
8
                        f0,
9
                     f1   ,
10
                     f1+f0,
11
                  f2      ,
12
                  f2   +f0,
13
                  f2+f1   ,
14
                  f2+f1+f0,
15
               f3         ,
16
               f3      +f0,
17
               f3      +f1,
18
               f3   +f1+f0,
19
               f3+f2      ,
20
               f3+f2   +f0,
21
               f3+f2+f1   ,
22
               f3+f2+f1+f0};
23

24
  return afTable[uiEingangswert & 0xf];
25
} // fConvert
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7397674

Kay-Uwe R. schrieb:

Und am schnellsten so:

Eine LUT ist bei 16 Werten tatsächlich auch ein guter Ansatz. Den Index 10 hätte ich aber schöner formatiert... ;-)

Oder gleich richtig obfuscated:

1
    afTable[] = {0,f0,f1,f1+f0,f2,f2+f0,f2+f1,f2+f1+f0,f3,f3+f0,f3+f1,f3+f1+f0,
2
f3+f2,f3+f2+f0,f3+f2+f1,f3+f2+f1+f0};

Andreas B. schrieb:

So? for (i=0; i<8, ... num[i];

Amoklaufender Pointer: num hat nur 4 Elemente, der Index selektiert 8. War aber auch schon recht spät...

#7397731

Man kann die LUT auch mit einer Initialisierungsroutine bestimmen und die Gewichtungen dort als Parametersatz mitgeben. So wären (niederfrequente) Änderungen zur Laufzeit möglich:

1
static float afTable[16] = {};
2

3
void vTableInit (float *pfWeights)
4
{
5
  for (int i = 0; i < 16; i++)
6
    afTable[i] = ((i & 1) ? pfWeights[0] : 0)
7
               + ((i & 2) ? pfWeights[1] : 0)
8
               + ((i & 4) ? pfWeights[2] : 0)
9
               + ((i & 8) ? pfWeights[3] : 0);
10
} // vTableInit
11

12
float fConvert (uint8_t uiEingangswert)
13
{
14
  return afTable[uiEingangswert & 0xf];
15
} // fConvert
#7397734

Martin S. schrieb:

Lothar M. schrieb:

Eine LUT ist bei 16 Werten tatsächlich auch ein guter Ansatz.

aber nicht als float, etwas oversized...

Was denn? 16 floats sind 64 Byte groß. Das ist ggf. kürzer als ein Programm. Und ints sind bei einer 32-Bit-Maschine gleichgroß. Ich würde hier bis mindestens zu einer 256er-LUT gehen. Für 16-Bit-Eingangswerte dann auf zwei 256er-LUTs splitten und Low- und High-Byte-Anteile addieren. Für 32 Bit analog 4 LUTs.

#7397761

Rainer W. schrieb:

Der Unfug bei Floats ist die für jede Addition zusätzlich erforderliche Hin- und Hershifterei. Nicht jedem ist der Rechenaufwand egal.

Barrel-Shifter und Co-Prozessoren wurden aber schon erfunden, oder? Wenn die Vorgabe Floats sind, dann sind das eben Floats. Umso mehr sind daher LUTs angesagt. Da gibt es nur load und store.

#7397818

Kay-Uwe R. schrieb:

Barrel-Shifter und Co-Prozessoren wurden aber schon erfunden ...

Was erfunden wurde, ist spätestens dann egal, wenn es um einen konkreten µC geht. Dann kommt es nämlich nur darauf an, wie dieser konkrete µC HW-mäßig ausgestattet ist und was per SW emuliert werden muss. Aber noch geht es ja nur darum, Peter vom Schlauch herunter zu helfen. Ob irgendwelcher Optimierungsaufwand lohnt, hängt sowieso von der konkreten Anwendung bzw. vom sportlichen Ehrgeiz ab.

#7398063

Martin S. schrieb:

Einfach 3,8,15 und 22 in Ihren Summen in die LUT und erst am ende einen schönen float draus machen, wenn überhaupt wirklich nötig...

Und dann wird statt 0.3 auf einmal 0.31841 und statt 0.8 0.79876 verlangt - und dann? Hier steht ausdrücklich "zum Beispiel": Peter N. schrieb im Beitrag #7397371:

Z.B: Bit0 -> 0,3 Bit1 -> 0,8 Bit2 -> 1,5 Bit3 -> 2,2

#7398293

Lothar M. schrieb:

Amoklaufender Pointer: num hat nur 4 Elemente, der Index selektiert 8. War aber auch schon recht spät...

Es ging ums Prinzip. Weder hat er die Groesse des Parameters angegeben (koennte ja auch int32 sein), noch die Laenge des float array festgelegt.

Apollo M. schrieb:

... variable shifting is ugly and time/code space consuming!

Wer sagt das? Unter welcher Platform soll das so sein?

(Firma: @home) #7398322

Andreas B. schrieb:

Jede CPU hat eine simple Shift operation.

Das ist klar und sicher, aber eine variable extra loop (mit shift) ist ungünstig, wenn das auch ohne geht. In den AVR/Tiny Cores von Spence Konde wurde die Arduino Standard shiftout/in() Funktion entspr. meinem Vorschlag ersetzt. Spence Konde hat zuvor umfangreich detailierte Tests durchgeführt und weitere Varianten erprobt. Ziel war maximal shift speed.

#7398375

Martin S. schrieb:

Wenn wir schon dabei sind, und was heißt das hier? Was sind "gültige Stellen im Speicher"?

Bei einem Float nach IEEE 754 mit 32 Bit stehen für die Ziffern 23 Bit zur Verfügung - der Rest geht für Vorzeichen und Exponent drauf. https://de.wikipedia.org/wiki/Gleitkommazahl#Speicherformate

Bei einer Ganzzahl von 32 Bit stehen für die Ziffern bis zu 31 Bit zur Verfügung (ein Bit von den 32 fürs Vorzeichen). Wenn man die Ganzzahl also optimal normiert, hat man 8 Bit mehr für gültige Stellen zur Verfügung, also ein Faktor 256 mehr in der Auflösung.

Martin S. schrieb:

Rainer W. schrieb:

geeignet normiert ist

?

https://de-academic.com/dic.nsf/dewiki/1029361

#7398418

Philipp K. schrieb:

Man könnte auch über die Abstände als Ganzzahl rechnen..

Das würde für ein anderes Problem (Ganzzahl) in anderen Fällen (mehr Punkte) mit speziellen Randbedingungen (kein Abstand> 8 oder 16 Bit) Speicherplatz sparen können. Zulasten von Laufzeit und Code. Hier sehe ich keinen Vorteil zur Kiss-Lösung

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 3 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.