Hallo Zusammen, ich müsste einen PID Regler in einen dsPIC33Fj06GS202 implementieren. Dieser läuft mit 8 MHz und die Regelung sollte mit ~70 KHz laufen. Das bedeutet das 100 Takte für die Berechnung zur Verfügung stehen in denen ~10 Multiplikationen durchgeführt werden müssten. Dabei bin ich aber auf ein Problem gestoßen.. Ich habe Werte von 0.00001 bis 400 die in der Berechnung vorkommen. Floating Point scheidet natürlich aus, da der µC für eine einfache Multiplikation schon über 100 Takte braucht. Es wäre ja mathematisch Möglich ein Long Variable zu verwenden (also Rechenbereich um 10^5 verschieben).. Aber laut meinen Rechnungen ist auch das zu langsam dafür.. Meine Frage ist nun an euch als Profis gibt es eine performante Möglichkeit das zu lösen? Der µC hat ja einen 8x8 Hardwaremultiplier an Bord. Danke schon mal im voraus und mit freundlichem Gruß MaTT90
>Meine Frage ist nun an euch als Profis gibt es eine performante >Möglichkeit das zu lösen? >Dieser läuft mit 8 MHz Dreh den Prozessortakt hoch;) Der kann doch wesentlich mehr als 8MHz.
Hallo, danke für deine Antwort. Aber selbst wenn der Prozessortakt auf 16Mhz gesetzt würde wären "200 Takte" immer noch zu wenig! Zu Testzwecken wäre das eine Option, später soll er jedoch ohne externe Beschaltung auskommen. Mfg MaTT90
>danke für deine Antwort. Aber selbst wenn der Prozessortakt auf 16Mhz >gesetzt würde wären "200 Takte" Sach mal raffst du das nicht? Das Teil hat ne eingebaute PLL mit der du den internen Takt auf 100MHz-200MHz bringst. >später soll er jedoch ohne externe Beschaltung >auskommen. Um dann möglichst ungenau zu arbeiten? Quarz dran und gut.
Also der Mikrocontroller schafft 40 MIPS und kann eine 16 Bit Multiplikation mit Addition in einem Taktzyklus machen. Könnte funktionieren.
Matthias N. schrieb: > Dieser läuft mit 8 MHz Irgendwie kann ich deine Werte nicht nachvollziehen. Schon auf der Übersichtsseite kann man finden: > Internal oscillator and Phase-Locked Loop (PLL) with 120 MHz VCO Aber möglicherweise solltest du was neueres nehmen, wie z.B. einen aus dieser Familie, über die ich gerade gestolpert bin: dsPIC33EPXXXGP50X / PIC24EPXXXGP/MC20X. Da bekommt man 140MHz (70 Mips) und bis zu 512k Flash und 48k RAM, da muß man nicht knausern. Vielleicht gibts sogar was Pinkompatibles. MfG Klaus
Hallo, danke für die ganzen Antworten. Ihr habt natürlich recht der Interne Takt müsste weitaus höher sein. Vllt. habe ich da schon einen Fehler in der Berechnung gemacht. Das ist meine PLL Configuration evtl. ist da etwas falsch. 8 Mhz -> Nach PLLPRE 4 MHz -> Fvco=4Mhz*40=160MHz -> Fosc=80Mhz
1 | #pragma config FNOSC = FRCPLL; // Internal with PLL
|
2 | CLKDIVbits.FRCDIV = 0b000; // Internal Fast RC Oscillator |
3 | CLKDIVbits.PLLPOST = 0b00; // PLL VCO Output Divider Select |
4 | CLKDIVbits.PLLPRE = 0b00000; // PLL Phase Detector Input Divider bits |
5 | PLLFBDbits.PLLDIV = 0b0000101000; // PLL Feedback Divisor bits |
Angehängte Dateien:
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OSC_Overview.png
140 KB
1. gehe davon aus, dass dein DSP mit 40MIPS läuft! 2. nimm einen timer, generier damit alle 0.5 sec einen interrupt, bei dem du eine LED ein/ausschaltest 3. miss die zeit 4. wenn die zeit nicht stimmt, dänn ändere die PLL-konfiguration! lade dir das datenblatt runter, und führe es dir zu gemüte. darum kommst du nicht, ob du willst oder nicht. http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en537161 schau dir das kapitel 8 an. bei Microchip hast du den grossen vorteil, dass wenn du ein register beschreiben willst, kanns du das einfach mit einem unterstrich + registernamen machen und musst dich nicht kümmern, wie du auf das sonst zugreifen müsstest resp. in welchem "gesamt"register das zu suchen ist. z.b. _FRCDIV = 0 edit: wie es scheint, hast du noch nicht viel (keine?) ahnung mit mikrokontrollern/DSP, und du machst das von deiner ausbildung wegen. dann lass dir doch einer mit mehr RAM, Flash und leistung (MIPS) als samples von Microchip zukommen (geht allerdings etwa 3-4 wochen, dafür gratis, dafür bekommst du gleich 3 stück). lieber zu viel von all dem als nachher merken, dass du doch wechseln musst: http://www.microchip.com/productselector/MCUProductSelector.html
Master Snowman schrieb: > dann lass dir doch einer mit mehr RAM, Flash und leistung (MIPS) als > samples von Microchip zukommen (geht allerdings etwa 3-4 wochen, dafür > gratis, dafür bekommst du gleich 3 stück). lieber zu viel von all dem > als nachher merken, dass du doch wechseln musst: Selbst wenn man die gegen Geld von www.microchipdirect.com bestellt, muß man höchstens ein paar Wochen auf den "extra Käse" auf der Pizza verzichten (tut auch der Figur gut). MfG Klaus
Hallo, danke Master Snowman (snowman)! > wie es scheint, hast du noch nicht viel (keine?) ahnung mit > mikrokontrollern/DSP, und du machst das von deiner ausbildung wegen. Mit PICs habe ich noch garnichts gemacht bis jetzt! > 1. gehe davon aus, dass dein DSP mit 40MIPS läuft! > 2. nimm einen timer, generier damit alle 0.5 sec einen interrupt, bei > dem du eine LED ein/ausschaltest > 3. miss die zeit > 4. wenn die zeit nicht stimmt, dänn ändere die PLL-konfiguration! Der Controller läuft mit 40Mips die Frequenz von ~71KHz wird bereits über einen Timer ausgegeben den ich Berechnet habe. > schau dir das kapitel 8 an. bei Microchip hast du den grossen vorteil, > dass wenn du ein register beschreiben willst, kanns du das einfach mit > einem unterstrich + registernamen machen und musst dich nicht kümmern, > wie du auf das sonst zugreifen müsstest resp. in welchem > "gesamt"register das zu suchen ist. z.b. _FRCDIV = 0 Das wusste ich auch noch nicht. Erspart mir auf jeden Fall Zeit! Danke. > http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51459b.pdf Wenn ich das jetzt richtig Verstehe. 40MIPs/70KHz => 571 Instructions(Cylces) => Wären dann ca. 5 Multiplikationen? Ein anderen µC ist vorerst nicht möglich da es ein Projekt ist und ich erst später eingestiegen bin...
Hallo Matthias, brauchst du wirklich Gleitkommawerte ? Wenn du die ganze berechnung mit Fixpunktwerten machst kannst du einiges an Leistung und Genauigkeit heraus holen! Float hat nur eine genauigkeit von so 7 oder 8 Stellen. Bei Fixedpoint Variablen vom Typ long (32 bit ) hast du 10 Stellen. Aber muss sich gdanken über die Skalierung machen usw. Mfg
Hallo, ich habe heute Versucht Fixed Point zu verwenden, jedoch ist die Dokumentation darüber für mich nicht ganz verständlich. Gibt es eine andere Bibliothek also die <libq.h>? Weil wenn ich das Richtig verstehe habe ich da mit _Q16 nur eine Aufteilung von 16 Bit "Integer" und 16 Bit "Fraktion"? Weiterhin würde ich gerne Wissen wie es mit der Performance von Fixed Point aussieht? Gibt es da auch eine so schöne Tabelle wo ich so etwas rauslesen kann? Danke und mit freundlichem Gruß MaTT90
a = b*c + d; // wobei alles fixed point sind macht der dsPIC in einem taktzyklus, dafür brauchst du keine tabelle ;-) ps: fixed point sind normale integer (ganzzahlen) also nix "komma-zahlen"
Hallo, + und - gehen ganz normal ok! Aber bei mal und geteilt brauche ich dann ja eine Routine. Wenn ich das also richtig Verstanden habe dann geht das also so? Als Zahlenformat nehme ich uint32_t Dann wähle ich in 10.22 Fixed Point Format. Dann funktionieren Folgende Operationen so?? Also sehe ich das Richtig? Und wenn ja ist da nicht die Umwanldung von anderen Formaten wieder aufwendig??? Addition:
1 | y=a+b; |
Subtraktion:
1 | y=a-b; |
Multiplikation:
1 | y=(a*b)>>20; |
Danke MFG MaTT90
Ich bin mir nicht ganz sicher, aber musst du nich um 22 Stellen shiften?
Also ich komm iwie nicht zurecht.. Wenn ich es so mache fehlen mir die oberen Werte und es dauer 30 cycles
1 | uint32_t fixedmul (uint32_t a, uint32_t b){ |
2 | return (a * b >>22); |
3 | }
|
Wenn ich dann Einen Wert eben 64bit gebe um überlauf zu verhindern dauert die Berechnung wieder über 100 cycles
1 | uint32_t fixedmul (uint64_t a, uint32_t b){ |
2 | return (a * b >>22); |
3 | }
|
Hast du dir das fractal-format angesehen? ich weiß nicht obs für dich passt, ist aber sehr bequem. geht von -1 bis +1 (im prinzip 16bit integer), dafür erzeugen aber multiplikative rechenoperationen keinen überlauf. und der PIC kann das innerhalb weniger taktzyklen im DSP-mode.
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