Hallo,
ich beschäftige mich gerade mit der Programmierung von IIR-Filtern.
Meine ersten Filter habe ich auch sehr zuverlässig auf dem DSP Bord
TMS320C6713 der Firma Texas Instruments programmiert. Da dieses Bord
allerdings relativ teuer ist und ich die meisten Funktionen gar nicht
benötige, habe ich mich nach einer günstigeren Lösung umgesehen. Dabei
bin ich auf den ATmega32(µC) der Firma Atmel gestoßen, der wirklich
günstig ist. Zudem ist der A/D-Wandler sogar noch schneller als beim
Teaxas Instrument Bord. Mir war im Prinzip schon vorher klar, dass ich
vermutlich Probleme bei der Lösung einer solchen Aufgabe mit einem µC
bekomme. Schaut man sich allerdings den einfachen C-Code für ein IIR
2.Ordnung an, kann man vielleicht nachvollziehen, warum ich es dennoch
versucht habe.
1 | // funktionen read_adc und send_dac stehen hier
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2 |
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3 | void main (void)
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4 | {
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5 | float a0,a1,a2,b1,b2,u0=0,u1=0,u2=0,u3=0; //Declare local variables
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6 | a0 = 0.2083; //Zählerkoeffizienten
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7 | a1 = 0.4165;
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8 | a2 = 0.2083;
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9 | b1 = 0.0327; //Nennerkoeffizienten
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10 | b2 = -0.1996;
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11 |
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12 | while(1)
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13 | {
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14 | u0 = read_adc; //Eingangswert vom AD,
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15 | //Für Testzwecke Wert direkt zuweisen
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16 |
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17 | u3 = a0*u0+u2;
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18 | u2 = a1*u0-b1*u3+u1;
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19 | u1 = a2*u0-b2*u3;
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20 |
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21 | send_dac = u3; //Für Testzwecke löschen
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22 | };
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23 | }
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Zu Testzwecken habe ich den Funktionsaufruf send_dac herausgenommen und
u0 einen float Wert direkt zugewiesen.
Nun benötigt der ATmega32 mit 14,745 MHz Quarztakt allerdings 160µs für
einen Durchlauf der "While(1)-Endlosschleife", was für meine späteren
Anwendungen viel zu langsam ist.
Nun endlich zu meiner Frage: Kennt jemand eine relativ günstige Lösung
um z.B. die zeitraubenden Multiplikationen durch einen wesentlich
schnelleren Hardwaremultiplizierer zu berechnen?
Oder einen Prozessor, FPGA o.ä., der einen solchen Durchlauf in ca.0,1µs
(10MHz) schafft?
Da die maximale Ordnungszahl des Filters 10 betragen wird, würde mir
auch eine Durchlaufzeit von ca. 3,2 MHZ - 1 MHz für die 10.Ordnung
ausreichen.
Auch Anregungen und Ideen könnten mir weiterhelfen...
MfG
Chris
