浮點DSC使控制系統如虎添翼
第二列是在定點DSC上執行相應運算所需的周期數,第三列是在浮點DSC上執行所需的周期數。最后一列是第二列與第三列結果的比值,表示二者的相對性能。浮點處理器執行所列數學運算的速度比定點處理器快2~3倍,執行FFT算法的加速性能也在該范圍內,IIR的加速性能稍低,但仍比定點處理器快。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/82695.htm
一般來說,控制算法比信號處理算法能夠獲得更高的性能提升,因為控制代碼執行的基本數學運算較多,需要進行定點換算和飽和處理。即便如此,浮點架構得到的周期數也低得多,對所有信號處理測試程序平均獲得了50%的性能提升。
在各種應用中,這些基準測試程序變換成很多具體的應用程序。精細、多維控制技術可應用于機器人的和CNC(計算機數控)類的設備。伺服電機驅動器的效率將會得到進一步提高,能夠實現PLC(電力線控制)和其他一些高級算法。太陽能與風能逆變器和不間斷電源能夠獲得更高的能量轉換效率,進一步降低每千瓦電能的生產成本,并且能夠控制不同配置的太陽能板陣或風力渦輪機。
軟件開發的優勢
浮點格式也有利于簡化代碼的編寫和調試。浮點數字表示法對于數學運算相比定點表示法更加自然,因此對高級語言的支持更加直接。當代碼經過編寫和驗證調試之后,可以直接導入浮點DSC進行進一步的測試和最終的生產。
相比之下,在針對定點控 制器開發代碼的時候,必須在PC上編寫和調試程序進行驗證,然后還要根據更嚴格的硬件定點表示方法重新編寫代碼。這大大增加了代碼的開發周期,而且一旦對代碼進行轉換之后無法進行回退。
一般地,開發人員不得不同時編寫定點的代碼和浮點的代碼,這就存在可能相互混淆的危險。F283x控制器只需要開發浮點代碼,從而大大簡化了代碼開發過程,節省了開發時間,提高了軟件可靠性。
在存在成本約束的情況下,可以先以浮點控制器為開發平臺進行原型和早期版本的設計,然后改用定點控制器進行量產制造,采用這一開發策略具有明顯的優勢。采用C編譯器和IQ Math工具能夠很方便地編譯浮點和定點兩種方式下同樣的源碼,從而支持這一策略。F283x DSC是一種經濟的控制器解決方案,它是業界第一款采用SoC集成的浮點控制器。隨著浮點架構與定點架構的成本交叉點上升到越來越高的水平,很多高級系統為了節省成本不必進行改動。性能更高、開發更容易的浮點架構成本已經能夠為越來越多的應用所接受,促使人們在嵌入式系統控制領域不斷進行創新研發。
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