Hallo zusammen,
ich habe ein FIR-System implementiert (Cortex M4F), das die Ableitung
einer Zahlenreihe aus 64-Bit-Integer bilden soll. Quick & Dirty (siehe
untenstehender Quelltext) funktioniert das auch.
Allerdings habe ich das Gefühl, dass es auch in C "schöner" geht, als
z.B. die Koeffizienten bei jedem Aufruf neu zu berechnen.
Da die Ordnung N auf jeden Fall recht klein bleiben wird, könnte ich die
lookup-table für die Koeffizienten auch explizit hinschreiben und per
switch-case auswählen. Oder in der Status-Variablen hinterlegen. Oder
die Schleife komplett ausschreiben und die Filterordnung per switch-case
auswählen. Ich könnte mir das Umspeichern bei jedem Aufruf irgendwie
sparen. Oder.
Wie macht man soetwas in C "richtig" und "schön" ?
1 | #define DERIVATIVE_N_VALUES 5
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3 | typedef struct
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4 | {
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5 | int64_t lastValues[DERIVATIVE_N_VALUES];
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6 | }
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7 | Diff64state_t;
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10 | /* Differenzierer fuer grosse Zahlen
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11 | * Steigung der Ausgleichsgerade durch die Zahlenreihe u(z), u(z^-1), .... u(z^-n) */
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12 | float differentiate64(int64_t u, Diff64state_t *State)
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13 | {
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14 | assert( State != NULL );
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15 |
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16 | // Letzte n Werte speichern, um die Ableitung zu bilden
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17 | memmove( &(State->lastValues[1]), &(State->lastValues[0]), (DERIVATIVE_N_VALUES-1)*sizeof(int64_t));
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18 | State->lastValues[0] = u;
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20 |
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21 | // FIR-Koeffizienten-Array bestuecken (erste Haelfte)
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22 | // Das Koeffizienten-Array ist antisymmetrisch, deswegen wird nur ueber die Haelfte iteriert
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23 | int n = DERIVATIVE_N_VALUES;
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24 | float b[n];
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25 | float c = 6.f/((float) ( n*(n*n-1) ) );
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26 | for( int i = 0; i<n/2; i++ )
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27 | {
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28 | b[i] = c * ((float) (2*i - n + 1) );
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29 | }
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31 |
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32 | // FIR
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33 | // Die paarweise Differenz der Eingangswerte verhindert einen Ueberlauf, da fuer alle n
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34 | // aufeinanderfolgende Werte sicher gilt: max(u(z^i)) - min(u(z^i)) < 2^16
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35 | float d = 0.f;
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36 | int64_t *v = State->lastValues;
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37 | int64_t *w = State->lastValues + (DERIVATIVE_N_VALUES -1);
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38 | for( int i = 0; i<n/2; i++ )
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39 | {
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40 | int32_t diff = *w-- - *v++;
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41 | d += b[i] * ( (float) diff );
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42 | }
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43 |
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44 | return d;
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45 | }
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