Fixed-Point Designer

 

Fixed-Point Designer

Modellierung und Optimierung von Festkomma- und Gleitkomma-Algorithmen

Jetzt beginnen:

Erkundung von Datentypen

Erkunden Sie Gleitkomma- und Festkomma-Datentypen, um den Trade-Off für die numerische Genauigkeit zu analysieren.

Festkomma-Spezifikation

Spezifizieren Sie die Festkomma-Eigenschaften Ihres Entwurfs mit anwendungsspezifischen Wortlängen, Binärkomma-Skalierung und beliebiger Slope-and-Bias-Skalierung, und steuern Sie Details wie Rundungsmodus und Überlaufaktion.

Ein Festkomma-Datentyp und seine Eigenschaften.

Angeben eines Festkomma-Datentyps und aller seiner Eigenschaften, wie z. B. des Rundungsmodus.

Gleitkomma-Simulation

Emulieren Sie das Verhalten der Target-Hardware für denormale Gleitkommazahlen, wie z. B. Flush-to-Zero (Denorms werden auf Null gesetzt), bei der Simulation und Codegenerierung. Simulieren Sie Gleitkommazahlen mit begrenzter Genauigkeit mit dem Datentyp fp16 (halbe Genauigkeit) in MATLAB® und Simulink®.

Instrumentierung und Visualisierung

Sammeln Sie Simulationsdaten und Statistiken durch automatische modellweite Instrumentierung. Sammeln Sie Bereichsdaten, um Ihre Entwürfe zu untersuchen und zu analysieren. Verwenden Sie Visualisierungen, um Ihren Entwurf im Hinblick auf eine effiziente Nutzung der Hardwareressourcen zu optimieren.

Visualisierung von Signalbereichen.

Visualisierung von Signalbereichen und Histogrammdaten.

Analyse abgeleiteter Bereiche

Leiten Sie Signalbereiche anhand einer mathematischen Analyse Ihres Entwurfs ab, und bestimmen Sie die Worst-Case-Bereiche oder Randfälle, ohne umfassende Simulations-Testbenches erstellen zu müssen. Mithilfe der abgeleiteten Bereiche können Sie sicherstellen, dass Ihr Entwurf Überlauf verhindert oder mit allfälligem Überlauf umgehen kann.

Ableiten von Bereichen mithilfe von Entwurfsbereichen.

Ableiten von Bereichen mithilfe von Entwurfsbereichen.

Automatisierte Festlegung von Datentypen

Quantisieren und optimieren Sie Ihre Entwürfe mit Festkomma- und Gleitkomma-Datentypen.

Festkomma-Quantisierung

Erkunden Sie verschiedene Festkomma-Datentypen und die Auswirkungen ihrer Quantisierung auf das numerische Verhalten Ihres Systems mithilfe eines geführten Workflows. Überwachen Sie den dynamischen Bereich der Variablen in Ihrem Entwurf, und stellen Sie sicher, dass sich der Algorithmus innerhalb von Gleitkomma- und Festkomma-Darstellungen nach der Konvertierung einheitlich verhält.

Das Fixed-Point Tool.

Umwandeln eines Gleitkomma-Modells mit dem Fixed-Point Tool.

Gleitkomma-Quantisierung

Konvertieren Sie einen Entwurf automatisch von doppelter zu einfacher Genauigkeit, und analysieren Sie die Auswirkungen der Gleitkomma-Darstellung mit begrenzter Genauigkeit sowie der Quantisierung bei einfacher Genauigkeit.

Automatische Konvertierung mit dem Single Precision Converter.

Automatische Konvertierung mit dem Single Precision Converter.

Datentyp-Optimierung

Untersuchen Sie automatisch verschiedene Festkomma-Konfigurationen, um die optimalen heterogenen Datentypen auszuwählen und gleichzeitig die zulässigen Toleranzen für das numerische Verhalten Ihres Systems einzuhalten. Die Optimierung dient dazu, mithilfe von Festkomma-Datentypen die Gesamtbitbreite zu minimieren, um einen effizienten Entwurf zu erzielen.

Implementierung auf Embedded-Systemen

Erkunden Sie Tradeoffs bei der Implementierung, und optimieren Sie Ihre Entwürfe mit effizienten Algorithmen für Embedded-Systeme.

Funktionsapproximation und Komprimierung der Lookup-Tabelle

Approximieren Sie mathematisch komplexe Funktionen (wie z. B. sqrt und exp) oder komplexe Subsysteme mit einer optimalen Lookup-Tabelle. Komprimieren Sie vorhandene Lookup-Tabellen, um die Arbeitsspeichernutzung zu verringern, indem Sie Datenpunkte und Datentypen optimieren.

Generierung von bitgenauem Code

Sorgen Sie für bitgenaue Übereinstimmung im gesamten Model-Based Design von der Simulation bis zur Codegenerierung, einschließlich Beschleunigung sowie Prozessor-in-the-Loop- und Software-in-the-Loop-Simulationen. Analysieren und verifizieren Sie Festkomma-Algorithmen, die auf bitgenauen Darstellungen basieren. Generieren Sie effizienten Code aus Entwürfen mit reduzierter Genauigkeit, einschließlich Entwürfen mit Datentypen mit halber Genauigkeit.

Bitgenaue Simulation.

Verifikation des bitgenauen Verhaltens von generiertem Code in einem Simulator.

HDL-optimierte Matrix-Blöcke

Greifen Sie auf eine Festkomma-HDL-Bibliothek von Simulink-Blöcken zu, die Designmuster für Systeme aus linearen Gleichungen und Core-Matrix-Operationen wie die QR-Zerlegung für eine hardwareeffiziente Implementierung auf FPGAs modellieren. Generieren Sie HDL-Code für Entwürfe, die diese Blöcke nutzen, mit dem HDL Coder™.

Komplexer Burst QR-Zerlegungsblock.

Bibliotheksblock, der ein HDL-optimiertes Designmuster für die QR-Zerlegung liefert.

Tests und Debugging

Analysieren, testen und debuggen Sie das numerische Verhalten Ihrer Algorithmen.

Erkennung von Überlauf und Genauigkeitsverlust

Identifizieren, verfolgen und debuggen Sie  Auslöser für Überlauf, Genauigkeitsverlust und verlorene Bereiche oder Genauigkeit in kürzester Zeit, und vergleichen Sie Ihren Entwurf mit dem idealen Gleitkomma-Verhalten. Durch bitgenaue Übereinstimmung Ihres Modells und Codes werden viele Vorteile von Model-Based Design maximiert, und Sie können solche Probleme früh im Workflow entdecken.

Erkennen und Debuggen von Überläufen.

Ermitteln der Ursache eines Überlaufs.

Testen numerischer Randfälle

Generieren Sie numerisch umfangreiche Festkomma- und Gleitkommawerte, wie grenznahe Werte oder denormale Zahlen, um Randfälle Ihrer Algorithmen auf numerische Konsistenz zu testen. Generieren Sie Kombinationen von Signalen mit variierenden Dimensionen und unterschiedlicher Komplexität sowie mit Ganzzahl-, Gleitkomma- oder Festkomma-Datentypen.

Datengenerierungs-APIs.

Generieren Sie Testdaten mit den Datengenerierungs-APIs.